X射线衍射原理及应用PPT课件.ppt

X射线衍射原理及应用材料结构分析XRD相关术语确定待测样品是由哪些物相（或晶相）所组成。
确定相应物相的晶格类型、晶胞尺寸、以及晶胞中的原子排列。
物相分析的主要方法：
各种衍射技术
各种光谱技术什么是物相鉴定物相鉴定与指纹鉴别X射线衍射谱——晶体和X射线的相互作用（微观结构-宏观反应）衍射技术主要应用领域X射线（晶体）衍射技术原理晶体和X射线的相互作用定义物质中的电子在X射线电场的作用下，产生强迫振动。这样每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。由于散射线与入射线的频率和波长一致，位相固定，在相同的方向上各个散射波符合干涉条件，因此称为相干散射。X射线晶体衍射X射线衍射的成功证明了两个问题固体包括：晶体（单晶体、多晶体）、非晶体
晶体结构：原子规则排列，排列具有周期性，或称长程有序。有此排列结构的材料为晶体
周期性的结构可以用晶格表示
晶格的格点构成晶格点阵
晶体中可以划分为很多的晶面族。不同的晶面族有不同的间距，即，晶格常数——d。晶体周期性的空间结构可以作为衍射光栅
晶体结构周期性——立体光栅X射线的性质X射线的产生X射线的产生——固体靶源X射线的产生——固体靶源X射线的产生——固体靶源X射线的产生——固体靶源X射线的产生——固体靶源劳厄方程组：

布拉格方程：首先计算每一个晶面上不同点间的相干叠加，即点间干涉，或称为晶面的衍射。原子层间散射的X射线相遇也产生干涉，即面间干涉。劳厄方程组或者布拉格方程仅仅确定了衍射角与晶体参数、波长的关系，没有确定衍射强度！晶体衍射强度与衍射系统消光规律晶体衍射强度与衍射系统消光规律晶体衍射强度与衍射系统消光规律衍射强度与晶体结构有关，即与晶包中原子的分布有关。
除简单点阵以外，其他点阵可能出现某些hkl的结构振幅|Fhkl|=0的现象，从而衍射强度等于零，即不出现衍射线。这种因结构振幅等于零，使某些衍射方向有规律、系统地不出现衍射的现象，称为衍射系统消光。1、简单立方点阵的消光规律
简单立方点阵对应的晶包只含一个原子，坐标为（000），因此，其结构因子为2、体心立方点阵的消光规律
体心立方点阵对应的晶包只含两个原子，坐标为（000）、（1/2、1/2、1/2），而且两个原子为同种原子，因此，其结构因子为消光规律的意义与应用
系统消光现象一方面说明布拉格方程只是晶体产生衍射的必要条件，而不是充分条件；
另一方面，消光规律可以应用与判别衍射的衍射指数、判别晶体的对应的空间结构——空间格子类型、测定晶体所属空间群等方面。X射线晶体衍射技术最基本的衍射实验方法有：粉末法、劳厄法、转晶法三种测角仪要确保探测的衍射线与入射线始终保持2θ的关系，即入射线与衍射线以试样表面法线为对称轴，在两侧对称分布。
辐射探测器接收到的衍射是那些与试样表示平行的晶面产生的衍射。
当然，同样的晶面若不平行与试样表面，尽管也产生衍射，但衍射线进不了探测器，不能被接受。X射线衍射仪聚焦原理实际试样是平板状
存在两个圆(测角仪圆,聚焦圆)
衍射是那些平行于试样表面的晶面提供的
接收射线是辐射探测器(正比计数器…)
测角仪圆的工作特点:射线源,试样和探测器三者应始终位于聚焦圆上粉晶衍射仪对试样的要求1）样品颗粒的细度应该严格控制，过粗将导致样品颗粒中能够产生衍射的晶面减少，从而使衍射强度减弱，影响检测的灵敏度；样品颗粒过细，将会破坏晶体结构，同样会影响实验结果。2）在制样过程中，由于粉末样品需要制成平板状，因此需要避免颗粒发生定向排列，存在取向，从而影响实验结果。3）在加工过程中，应防止由于外加物理或化学因素而影响试样其原有的性质。X射线衍射技术的应用1应用2：由消光规律推测晶体结构应用3：衍射仪能进行的其他工作应用3：衍射仪能进行的其他工作应用3：晶体结构精修电子衍射法与X射线衍射法比较XRD物相定性鉴定简介为什么要做XRD
要怎么做XRD
XRD的结果说明了什么问题为什么要做XRD?怎么做？XRD的结果说明了什么？常见的XRD软件HighscorePlus软件基本操作HighscorePlus软件基本操作物相定性鉴定简介（使用批处理命令）：结束语谢谢大家！每一种结晶物质各自都有自己独特的化学组成和晶体结构，没有任何两种结晶物质它们的晶胞大小、质点的种类和质点在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射面网的面间距d和衍射线的相对强度I相来表征。其中d值与晶胞的大小和形状有关，相对强度则与质点的种类和其在晶胞中的位置有关。所以可根据它们来鉴别物相。（PDF）粉末衍射卡（PowderDiffractionFiles）也简称JCPDS国际粉未衍射标准联合会(1969年成立)（theJointcommitteeonPowderDiffrac