MDI Jade使用手冊(cè)(中南大學(xué))

1、MDI Jade使用手冊(cè)X 射線衍射實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo) 黃繼武 編中南大學(xué)2006年 6月E-mail:寫在前面本手冊(cè)完全憑個(gè)人使用經(jīng)驗(yàn)和記憶編寫, 文中的表達(dá)方法、 遣詞用句完全憑個(gè)人 喜好。如“ Zoom Window”顯示的是整個(gè)衍射譜的局部放大,所以,干脆就稱為 “放大窗口”了。Jade 版本不同, 操作界面也有不同, 某些功能在低版本中無法看到, 而低版本中 的某些功能不知什么原因被刪除。 因此, 無法全部顧及, 編寫時(shí)主要參照了 MDI Jade 6.5版。本手冊(cè)只介紹了本人認(rèn)為有必要介紹的內(nèi)容,那些簡單的操作未作介紹。 由于本人水平有限,文中必然存在各種問題,請(qǐng)大家指出,以便修改提高。

2、本手冊(cè)可作為教師、學(xué)生和科研人員使用 MDI Jade的參考材料,作為引玉之磚 希望有興趣的同行共同探討更多的功能, 或利用它開發(fā)其它功能。 不希望有人用 于商業(yè)或出版目的。謝謝!黃繼武2006年 5月 18日于中南大學(xué) E-mail:Telephone 錄進(jìn)入 Jade.1 讀入文件 .2 基本功能操作 .4 基本顯示操作 .9 物相檢索 .10 卡片查找 .14 尋峰 .16 RIR 方法計(jì)算物相質(zhì)量分?jǐn)?shù) .18 計(jì)算結(jié)晶化度 .21 打印預(yù)覽 .23 圖譜擬合 .24 制作儀器半高寬補(bǔ)正曲線 .26 計(jì)算晶粒大小及微觀應(yīng)變 .28 角度補(bǔ)正曲線的制作 .31

3、計(jì)算點(diǎn)陣常數(shù) .32 計(jì)算已知結(jié)構(gòu)的衍射譜 .34 計(jì)算殘余應(yīng)力 .35 多譜顯示 .40 多譜擬合 .42 計(jì)算 RIR.45進(jìn)入 Jade下面是一個(gè)簡單的例子,開始我們的講解:1 在開始菜單或桌面上找到“ MDI Jade”圖標(biāo),雙擊,一個(gè)簡單的啟動(dòng)頁面過后,就進(jìn)入到 Jade 的主窗口。2 選擇菜單“ File | Patterns.”打開一個(gè)讀入文件的對(duì)話框。 在文件名上雙擊,這個(gè)文件就被“讀入”到主窗口并顯示出來。如果 Jade 尚未建立 PDF 卡片索引, 就不能做很多工作, 如果 Jade 是安裝好了的而且使用過, 那么,你進(jìn)入 Jade 時(shí)會(huì)顯示最近一次關(guān)閉 Jade 前窗口中

4、顯示的文件。Jade 的另一種進(jìn)入方式是在 Windows 的“我的電腦”窗口,雙擊一個(gè)“ .Raw ” (X 射線衍射 譜二進(jìn)制格式數(shù)據(jù)文件 ,也會(huì)進(jìn)入 Jade ,并將該文件讀入。使用這種方式時(shí),必須是建立 了文件關(guān)聯(lián),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)意想不到的結(jié)果,例如,電腦里安裝了 AutoCAD ,計(jì)算機(jī)可能會(huì) 將衍射數(shù)據(jù)文件當(dāng)作 CAD 文件讀入到 CAD 窗口里去。讀入文件1 顯示“讀入文件”對(duì)話框菜單“ File | Patterns.”打開一個(gè)讀入文件的對(duì)話框。工具“ ”具有同樣的功能: 菜單“ File|Thumbnail ”則以另一種方式顯示這個(gè)對(duì)話框: 還有其它方式讀入文件,在“ File

5、”菜單或工具欄中。2 讀入文件的參數(shù)設(shè)置(1選擇文件(儀器類型格式。Jade 可讀取的數(shù)據(jù)類型很多,如:RINT-2000 Binary pattern files(*,raw 日本理學(xué)儀器數(shù)據(jù)二進(jìn)制格式Jade import ascii pattern files(*.TXT 通用文本格式, 這種格式的文件可由 Jade 產(chǎn)生, 也 可讀入到 Jade 中。如果不知道文件類型,或者不愿意選擇文件類型,可選文件類型為 “ *.*” 。(2選擇文件存貯路徑操作方式與 Windows 其它應(yīng)用軟件相同,不作祥細(xì)介紹。3 文件的讀入方式讀入文件文件的讀入方式有兩種,一種是讀入,另一種是添加。(1 R

6、ead :讀入單個(gè)文件或同時(shí)讀入多個(gè)選中的文件。讀入時(shí),原來顯示在主窗口中的圖 譜被清除;(2 Add :增加文件顯示。如果主窗口中已顯示了一個(gè)或多個(gè)譜,為了不被新添加的文件 清除,使用增加的方式讀入文件。在做多譜線對(duì)比時(shí),多用這種方式。如果需要有序地排列多個(gè)譜,建議一個(gè)一個(gè)地 Add 譜,這在后面的圖譜排列中一直有序, 否則, Jade 按默認(rèn)的方式排列譜。 基本功能操作基本功能操作File 菜單在這一菜單中, 主要命令包括讀入數(shù)據(jù)文件的兩種方式 Patterns 和 Thumbnail 。另一個(gè)特別有用的命令是 Save 。這個(gè)命令具有下級(jí)菜單,其中主要的有:Save-Primary Pa

7、ttern as *.txt:將當(dāng)前窗口中顯示的圖譜數(shù)據(jù)以文本格式(*.txt保存,以方便用其它作圖軟 件 如Origin 作 圖 和 作 其 它 處理。注意,該命令保存的是窗口中顯示的圖譜,如果窗口中顯示的是某一個(gè)圖譜的一部分,那么,保存的只有那么一部分。保存前注意設(shè)置顯示為 Full Range(View菜單 。Save-Setup Ascii Export:這個(gè)命令的作用是設(shè)置 Jade保存數(shù)據(jù)的格式 (Export 和讀入數(shù)據(jù)的格式 (Import 。 式。 其它參數(shù)如樣品名 (Scan ID 、 以是 *.TXT類型,也可以設(shè)置為 *.DAT格式等等。但文件的保存類型都是純文本文 ,

8、它打開一個(gè)對(duì)話框。其作用是,按一個(gè)存在的數(shù)據(jù)文件格式 e 的讀入格式。這個(gè)命令打開一個(gè)設(shè)置對(duì)話框。最簡單的做法是設(shè)置每行兩列 (角度, 衍射強(qiáng)度 數(shù)據(jù)的格 波長(Wavelength ,默認(rèn)為 Cu 輻射波長等等都不設(shè)。文件可 件。Browse 是一個(gè)很有用的命令 來設(shè)置 JadEdit 菜單在這個(gè)菜單中,主要有用的命令是 Preferences ,所以這里沒有列出其它命令。如菜單中有三個(gè) Copy 命令,其中兩個(gè)是復(fù)制當(dāng)前窗口中的圖象,可以在“打印預(yù)覽”窗口中完成;另一個(gè) 是復(fù)制數(shù)據(jù)到剪貼板,這時(shí),可以新建一個(gè)文本文件,將數(shù)據(jù)點(diǎn)復(fù)制到文本文件中,這個(gè)功 一個(gè)對(duì)話框,在這里可以設(shè)置顯示、儀器、

9、報(bào)告和個(gè)性化的參數(shù)。前一圖譜的物相檢索結(jié)果到下一個(gè)打 t-Estimate Crystallite Size from FWHM Values: 在劃峰(計(jì)算峰面積時(shí)顯示晶粒尺 。能被 Files- Save-Primary Pattern as *.txt 取代。操作更簡單。Preferences 命令打開 這里特別 要 提一下的是關(guān)于 儀 器半高寬曲線的設(shè)置, 在計(jì)算晶粒尺 寸 和微觀應(yīng)變時(shí)都 要 用到一個(gè)參數(shù), 即儀器固有的半高寬。 Jade 的做法是測(cè)量 一 個(gè)無應(yīng)變和晶粒 細(xì) 化的標(biāo)準(zhǔn)樣品, 繪出它的半高寬 -衍射角曲線,保存下來, 以后在計(jì)算晶粒尺寸時(shí), 軟件自動(dòng)扣除儀器寬度。關(guān)于

10、半高 寬 曲線的作法,在“ 儀器半高寬補(bǔ)正曲線 ”一節(jié)作詳細(xì)介紹。這個(gè)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框是非常重要的, 程序的大部分參數(shù)都在這里設(shè)置。 如果改動(dòng)其中的參數(shù), 可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析的結(jié)果不正確。 這里介紹兩個(gè)非常重要的設(shè)置:Display-Keep PDF overlays for New Pattern File:保存 開的文件窗口,可減少同批樣品物相檢索的工作量。Repor 寸 PDF 菜單PDF-Setup 命令:這個(gè)命令的作用是導(dǎo)入 ICDD PDF卡片索引。在擁有一個(gè) MDI Jade軟件 的同時(shí),你必須擁有一套 ICDD PDF卡片庫。在 Jade 作物相檢索前,必須導(dǎo)入 ICDD PDF個(gè)

11、命令打開 PDF-Setup 對(duì)話框,建立 PDF 卡片索引?！币还?jié)中有詳細(xì)介紹。 tress :殘余應(yīng)力測(cè)量,在“殘余應(yīng)力”一節(jié)詳細(xì)介紹。后者設(shè)置該窗口中的顯示范圍。另外,還有窗口顏色設(shè)置,比較 細(xì)說明了。的報(bào)告以其它格式保存。 報(bào)告統(tǒng)一以樣品名作為文件 名不同。稱為常用工具欄, 而一個(gè)懸掛式的菜單, 作為常用工具 用工具欄 其作用 中的按 為 手動(dòng)工具欄 或輔助工具 的圖譜,右鍵點(diǎn)擊,則顯示“預(yù)覽”窗口。 , 右鍵則刪除一個(gè)標(biāo)記。 尋峰后, 可查看尋峰報(bào)告。尋峰功能在“尋峰”一節(jié)有專門介紹?？ㄆ饕?。這 Options 菜單這個(gè)菜單中主要的功能有:Cell Refinement:晶胞晶修,

12、即點(diǎn)陣常數(shù)精確測(cè)量。在“計(jì)算點(diǎn)陣常數(shù) Calculate SView 菜單這個(gè)菜單中主要有 Zoom window-Full Range和 Zoom Windows-Display Range命令,前者 設(shè)置 Zoom 窗口顯示全譜, 簡單,就不祥 Report 菜單這個(gè)菜單的作用是顯示 /打印 /保存各種處理后的報(bào)告,如尋峰報(bào)告,物相檢索報(bào)告,峰形擬 合報(bào)告, 晶粒尺寸和微觀應(yīng)變計(jì)算報(bào)告等等。 這些報(bào)告既可以打印出來, 也可以保存為文件, 有些報(bào)告保存格式為純文本文件, 但有 名,但不同報(bào)告文件的擴(kuò)展 常用工具欄和手動(dòng)工具欄把菜單下面總顯示在窗口中的工具欄 欄的輔助工具欄稱為手動(dòng)工具欄。 :

13、常中的按鈕及手動(dòng)工具欄 鈕及其作用:Jade 菜單下面的工具欄稱為 常用工具欄 ,另一個(gè)懸掛式工具欄稱 欄,它是常用工具欄的補(bǔ)充或手動(dòng)方式。常常要結(jié)合起來使用。打開文件 :打開圖譜文件,顯示在當(dāng)前窗口中,如果以 Read 方式讀入,新圖譜替換窗口中 原有圖譜,如果以 Add 方式讀入,新圖譜與舊圖譜同時(shí)顯示在窗口中,實(shí)現(xiàn)多譜顯示。 打印 /預(yù)覽 :鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊,直接打印當(dāng)前窗口中 關(guān)于預(yù)覽,在“ 打印預(yù)覽 ”一節(jié)作專門介紹。 尋峰 :自動(dòng)標(biāo)記衍射峰位置,強(qiáng)度,高度等數(shù)據(jù),尋峰后,常常有誤標(biāo),需要用手動(dòng)尋峰方 式來刪除或添加峰標(biāo)記。 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊某處, 增加一個(gè)標(biāo)記 圖譜平滑 :測(cè)量的曲線一般都

14、因“噪聲”而使曲線不光滑,在有些處理后也會(huì)出現(xiàn)這種情況,需要將曲線變得光滑一些,數(shù)據(jù)平滑的原理是將連續(xù)多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)求和后取平均值來作為數(shù)據(jù)點(diǎn)的新值, 因此,每平滑一次,數(shù)據(jù)就會(huì)失真一次。一般采用 9-15點(diǎn)平滑為好。如果用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊平滑按鈕,就會(huì)打開平滑參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。 可選擇二次函數(shù)擬合或四次函數(shù)擬合。一般使用二次擬合。扣除背景 :背景是由于樣品熒光等多種因素引起的,在有些處理前需要作背景扣除,單擊 “ BG ” 一次, 顯示一條背景線, 如果需要調(diào)整背景線的位置, 可以用手動(dòng)工具欄中的 “ BE ” 按鈕來調(diào)整背景線的位置,調(diào)整好以后,再次單擊“ BG ”按鈕,背景線以下的面積將被扣 除。

15、 如果鼠標(biāo)右鍵單擊“ BG ”按鈕,彈出背景線扣除方式設(shè)置對(duì)話框。 在此可選擇背景線的線形,線形一般選擇 Cubic Spline。 另外,在此還可設(shè)置是否扣除 K 2的成分(Strip K-alpha2-Ka1/Ka2 Ratio 2.0 , 如果選擇了該項(xiàng),在扣除背景的同時(shí)扣除了 K 2的成分。Strip K-alpha2-Ka1/Ka2 Ratio 2.0:一般 X 射線衍射都是使用 K 系輻射, K 系輻射中包括了兩小系,即 K 和 K 輻射,由于二者的波長相差較大, K 輻射一般通過“ 石墨晶體單色器 ”或“ 濾波片 ”被儀器濾掉了,基本功能操作接收到的只有 K 輻射。但是, K 輻

16、射中又包括兩種波長差很小的 K 1和 K 2輻射,它們 的強(qiáng)度比一般情況下剛好是 2/1。在精確計(jì)算點(diǎn)陣常數(shù)前必須將 K 2扣除,可以通過扣除背 景的功能同時(shí)扣除掉 K 2。計(jì)算峰面積 :選擇計(jì)算峰面積的按鈕, 然后在峰的下面選擇適當(dāng)背景位置畫一橫線, 所畫橫 線和峰曲線所組成的部分的面積被顯示出來, 這一功能同時(shí)顯示了峰位、 峰高、 半高寬和晶 粒尺寸(需要在 Edit- Preferences命令中設(shè)置:Report-Estimate Crystallite Size from FWHM Values 等數(shù)據(jù)。畫峰時(shí),注意要適當(dāng)選擇好背景位置,一般以兩邊與背景線能平滑相接為 宜。選 擇 適

17、 當(dāng) 位 置 中止。 顯 示 晶 粒尺寸, 單 位 為 A 。 劃 線 時(shí) 與 背 景 線 平 滑 直接 刪除峰 :在設(shè)備用久了以后,或者因?yàn)榕既坏脑?在圖譜中會(huì)出現(xiàn)異常的很窄的峰,它們 根本不是樣品的峰,需要?jiǎng)h除掉,此時(shí)可以用刪除峰的功能,選擇該按鈕后,在峰下的背景 線位置劃線,峰被刪除。為了科學(xué)研究的嚴(yán)肅性,請(qǐng)不要隨意使用此功能。峰形擬合 :衍射峰一般都可以用一種“鐘罩函數(shù)”來表示,擬合的意義就是把測(cè)量的衍射曲 線表示為一種函數(shù)形式。在作“點(diǎn)陣常數(shù)精確測(cè)量” 、 “晶粒尺寸和微觀應(yīng)變測(cè)量”和“殘余 應(yīng)力測(cè)量”等工作前都要經(jīng)過“ 扣背景”圖形擬合 ”的步驟。常用工具欄中的擬合命令 將全譜擬

18、合,但有時(shí)因?yàn)榇翱谥蟹逄?計(jì)算受阻而不能進(jìn)行,此時(shí),需要用到手工擬合按 鈕。擬合方法在“ 擬合 ”一節(jié)作祥細(xì)介紹。手工擬合 :有選擇性地?cái)M合一個(gè)或選定的幾個(gè)峰, 其它未被選定的峰不作處理。 單擊此按鈕, 在需要擬合的峰上單擊,作出選定,依次選定所有需要擬合的峰后,再次單擊此按鈕,開始 擬合。如果要取消一個(gè)峰的擬合,在該峰上用鼠標(biāo)右鍵單擊。擬合誤差 :擬合時(shí),窗口中出現(xiàn)一條紅線,紅線的波動(dòng)表示誤差的大小和出現(xiàn)誤差的位置, 誤差的數(shù)值用 R 表示,一般情況下,擬合誤差需要小于 9%。物相檢索 :鼠標(biāo)單擊此按鈕,開始檢索樣品中的物相,一般鼠標(biāo)右鍵單擊此按鈕,出現(xiàn)一個(gè) 對(duì)話框,對(duì)檢索參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,物

19、相檢索在“ 物相檢索 ”一節(jié)中作祥細(xì)介紹。PDF 卡片查找 :操作方法與 S/M查似,只是不對(duì)圖譜進(jìn)行比較,而是顯示滿足檢索條件的 全部物相列表。其它彈出菜單:當(dāng)用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊放大窗口的空白位置時(shí), 會(huì)彈出菜單, 有三種菜單可能彈 出,其中有一個(gè)是刪除菜單,是最有用的,可以刪除部分圖層?；撅@示操作基本顯示操作在放大窗口右下角有一組豎列的按鈕,它們的作用如圖如示: 要注意,在 Jade 中,鼠標(biāo)左鍵和右鍵的功能是不同的,左鍵一般指按先前已設(shè)置好的條件 執(zhí)行某種操作,右鍵則打開一個(gè)對(duì)話框,進(jìn)行條件設(shè)置,然后再執(zhí)行操作。但是,在這里, 左鍵和右鍵的功能是相反的功能。在尋峰或物相檢索完成后,在屏幕的

20、右下角有一橫排按鈕,它們的主要功能如圖所示: 除了這些按鈕外, 還會(huì)隨著處理工作的進(jìn)行出現(xiàn)不同的按鈕組, 在專門的節(jié)中作專門的介紹。物相檢索 物相檢索也就是“物相定性分析” 。它的基本原理是基于以下三條原則:(1任何一種物相 都有其特征的衍射譜; (2任何兩種物相的衍射譜不可能完全相同; (3多相樣品的衍射峰 是各物相的機(jī)械疊加。因此,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量或理論計(jì)算,建立一個(gè)“已知物相的卡片庫” , 將所測(cè)樣品的圖譜與 PDF 卡片庫中的“標(biāo)準(zhǔn)卡片”一一對(duì)照,就能檢索出樣品中的全部物 相。物相檢索的步驟包括: (1給出檢索條件 :包括檢索子庫(有機(jī)還是無機(jī)、礦物還是金屬等等 、樣品中可能存在 的元素等

21、; (2計(jì)算機(jī)按照給定的檢索條件進(jìn)行檢索 ,將最可能存在的前 100種物相列出一個(gè)表;(3從列表中檢定出一定存在的物相 。一般來說, 判斷一個(gè)相是否存在有三個(gè)條件:(1 標(biāo)準(zhǔn)卡片中的峰位與測(cè)量峰的峰位是否匹 配 , 換句話說, 一般情況下標(biāo)準(zhǔn)卡片中出現(xiàn)的峰的位置, 樣品譜中必須有相應(yīng)的峰與之對(duì)應(yīng), 即使三條強(qiáng)線對(duì)應(yīng)得非常好, 但有另一條較強(qiáng)線位置明顯沒有出現(xiàn)衍射峰, 也不能確定存在 該相,但是,當(dāng)樣品存在明顯的擇優(yōu)取向時(shí)除外,此時(shí)需要另外考慮擇優(yōu)取向問題; (2標(biāo) 準(zhǔn)卡片的峰強(qiáng)比與樣品峰的峰強(qiáng)比要大致相同 , 但一般情況下, 對(duì)于金屬塊狀樣品, 由于擇 優(yōu)取向存在,導(dǎo)致峰強(qiáng)比不一致,因此,峰強(qiáng)

22、比僅可作參考; (3檢索出來的物相包含的元 素在樣品中必須存在 ,如果檢索出一個(gè) FeO 相,但樣品中根本不可能存在 Fe 元素,則即使 其它條件完全吻合,也不能確定樣品中存在該相,此時(shí)可考慮樣品中存在與 FeO 晶體結(jié)構(gòu) 大體相同的某相。當(dāng)然,如果你自己也不能確定樣品會(huì)不會(huì)受 Fe 污染,你就得去做做元素 分析再來了。對(duì)于無機(jī)材料和粘土礦物,一般參考“特征峰”來確定物相,而不要求全部峰的對(duì)應(yīng),因?yàn)?一種粘土礦物中可能包含的元素也可能不同。下面介紹 Jade 中物相檢索的步驟。第一輪檢索:大海撈針(1打開一個(gè)圖譜,不作任何處理,鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“ S/M”按鈕,打開檢索條件設(shè)置對(duì)話 框,去掉“ U

23、se chemistry filter”選項(xiàng)的對(duì)號(hào),同時(shí)選擇多種 PDF 子庫,檢索對(duì)象選擇為主 相(S/M Focus on Major Phases再點(diǎn)擊“ OK ”按鈕,進(jìn)入“ Search/Match Display”窗口。 “ Search/Match Display”窗口分為三塊,最上面是 全譜顯示窗口 ,可以觀察全部 PDF 卡片 的衍射線與測(cè)量譜的匹配情況, 中間是放大窗口 , 可觀察局部匹配的細(xì)節(jié), 通過右邊的按鈕 可調(diào)整放大窗口的顯示范圍和放大比例,以便觀察得更加清楚。窗口的最下面是 檢索列表 , 從上至下列出最可能的 100種物相,一般 按“ FOM ”由小到大的順序排列

24、, FOM 是匹配率 的倒數(shù)。數(shù)值越小,表示匹配性越高 。在這個(gè)窗口中,鼠標(biāo)所指的 PDF 卡片行顯示的標(biāo)準(zhǔn)譜線是 藍(lán)色 ,已選定物相的標(biāo)準(zhǔn)譜線為 其它顏色,會(huì)自動(dòng)更換顏色,以保證 當(dāng)前所指物相譜線的顏色一定為藍(lán)色 。在列表右邊的按鈕中, 上下雙向箭頭用來調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)線的高度, 左右雙向箭頭則可調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)線 的左右位置, 這個(gè)功能在固溶體合金的物相分析中很有用, 因?yàn)楣倘荏w的晶胞參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)卡 片的譜線對(duì)比總有偏移(固為固溶原子的半徑與溶質(zhì)原子半徑不同,造成晶格畸變 。 物相檢定完成,關(guān)閉這個(gè)窗口返回到主窗口中。使用這種方式,一般可檢測(cè)出主要的物相。第二輪:限定條件的檢索限定條件主要是限定樣品中存在的

25、“元素”或化學(xué)成分,在“ Use chemistry filter”選項(xiàng)前加 上對(duì)號(hào),進(jìn)入到一個(gè)元素周期表對(duì)話框。將樣品中可能存在的元素全部輸入,點(diǎn)擊“ OK ” ,返回到前一對(duì)話框界面,此時(shí)可選擇檢索 對(duì)象為次要相或微量相(S/M Focus on Minor Phases或 S/M Focus on Trace Phases 。其它下 面的操作就完全相同了。 此步驟一般能將剩余相都檢索出來。 如果檢索尚未全部完成, 即還有多余的衍射線未檢定出 相應(yīng)的相來,可逐步減少元素個(gè)數(shù),重復(fù)上面的步驟,或按某些元素的組合,嘗試一些化合 物的存在。如某樣品中可能存在 Al,Sn,O,Ag 等元素,可嘗是

26、否存在 Sn-O 化合物,此時(shí)元素 限定為 Sn 和 O ,暫時(shí)去掉其它元素。 在化學(xué)元素選定時(shí),有三種選擇,即“ 不可能 ” 、 “ 可能 ”和“ 一定存在 ” 。 “不可能”就是不 存在,也就是不選該元素。 “可能”就是被檢索的物相中可能存在該元素,也可以不存在該元素,如選擇了三個(gè)元素“ Li 、 Mn 、 O ”三種元素都為“可能” ,則在這三種元素的任意組 合中去檢索。 “一定存在”表示了被檢索的物相中一定存在該元素,如選定了“ Fe ”為“一 定存在” ,而“ O ”為可能,則檢索對(duì)象為“ Fe ”和鐵的全部氧化物相。 “可能”的標(biāo)記為藍(lán) 色, “一定存在”的標(biāo)記為綠色。 有些情況下

27、,雖然材料中不含非金屬元素 O 、 Cl 等元素,但由于樣品制備過程中可能被氧 化或氯化,在多種嘗試后尚不能確定物相的情況下,應(yīng)當(dāng)考慮加入這些元素,嘗試金屬鹽、 酸、堿的存在。 第三輪:單峰搜索如果經(jīng)過前兩輪尚有不能檢出的物相存在,也就是有個(gè)別的小峰未被檢索出物相來,那么, 此時(shí)最有可能成功的就是單峰搜索。在教材上有“ 三強(qiáng)線 ”檢索法,這里使用 單峰搜索 ,即指定一個(gè)未被檢索出的峰,在 PDF 卡片庫中搜索在此處出現(xiàn)衍射峰的物相列表,然后從列表中檢出物相。方法如下:在主窗口中選擇“ 計(jì)算峰面積 ”按鈕,在峰下劃出一條底線,該峰被指定,鼠標(biāo) 右鍵點(diǎn)擊“ S/M” ,此時(shí),檢索對(duì)象變?yōu)榛疑豢烧{(diào)

28、(Jade 5中顯示為“ Painted Peaks” 。 此時(shí),你可以限定元素或不限定元素,軟件會(huì)列出在此峰位置出現(xiàn)衍射峰的標(biāo)準(zhǔn)卡片列表。 其它操作則無別樣。通過以上三輪搜索, 99.9%的樣品都能檢索出全部物相。應(yīng)當(dāng)指出,正確地全面地檢索物相不但需要熟練地掌握 Jade 物相檢索的方法和技巧,而且, 更重要的是需要研究課題方面的專業(yè)知識(shí)。除此以外,還要不厭其煩地反復(fù)嘗試各種可能。 在物相檢索不能完成時(shí),不應(yīng)當(dāng)責(zé)怪軟件的無能,應(yīng)當(dāng)先去查閱相關(guān)的文獻(xiàn)。另外,雖然 PDF 卡片每年都有更新,目前已超過 140000張卡片,但并不是每個(gè)物相都一定能從卡片庫 中找到。這時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮是否有新的物相產(chǎn)生,

29、或者是檢索中存在錯(cuò)誤的確認(rèn)。物相檢索結(jié)果的輸出物相檢索結(jié)果包含的內(nèi)容可以很多,也可以很少。如果只是想調(diào)查有哪些相, 保存一張圖片 就可以了。檢索完成后,鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊常用工具欄中的“打印機(jī)”按鈕,轉(zhuǎn)到“打印預(yù)覽”窗口,可保 存 /復(fù)制 /打印 /編輯檢索結(jié)果。樣品測(cè)量譜線PDF 標(biāo)準(zhǔn)譜線如果需要每個(gè)峰的角度、強(qiáng)度、半高寬、對(duì)應(yīng)的物相等數(shù)據(jù),則可以通過菜單“ Report ”來 查看、保存和打印。Jade 提供一個(gè)“相鑒定報(bào)告” 。選擇菜單“ Report-Phase ID Report” ,就能顯示和編輯這個(gè)報(bào) 告。 這個(gè)報(bào)告可同時(shí)包括其它報(bào)告, 報(bào)告內(nèi)容偏長, 而且不能保存為文本文件。 建議通

30、過其它報(bào) 告來替代?？ㄆ檎矣袝r(shí), 我們的目的不是要從某樣品中檢索出物相, 而是要查找某一張卡片。 用到光盤檢索功 能。輸入卡片號(hào)如果知道卡片號(hào),直接在“光盤”右邊的文本欄中輸入卡片號(hào),如 31-785,然后,按回車 鍵,在全譜窗口和放大窗口的間隔條上有一個(gè) PDF 卡片列表組合框,輸入的卡片在下框中 被加入。點(diǎn)擊卡片張數(shù)(圖中顯示為 8 ,可打開 PDF 卡片列表來查看。 已檢索到的物相卡片張數(shù),單擊此數(shù)字,可 打開 PDF 卡片列表 已檢索到的物相卡片下拉列表 已檢索到的卡片列表: 在物相卡片行上雙擊,打開一張 PDF 卡片顯示: 按成分查找如果需要查找某種化合物,如氧化鐵,則鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊

31、“ 光盤 ” ,出現(xiàn)元素周期表,選定 Fe 和 O 為“一定存在” ,再單擊“ OK ”出現(xiàn)一個(gè)列表,顯示了所有 Fe-O 化合物的物相。 應(yīng)當(dāng)指出,這種操作也是物相檢索的一種方法。而且,這個(gè)命令在主窗口中可用,在物相檢 索列表窗口同樣可用。尋峰尋峰就是把圖譜中的峰位標(biāo)定出來, 鑒別出圖譜的某個(gè)起伏是否一個(gè)真正的峰。 尋峰并不是 一開始就要做的。 有些操作, 如物相鑒定過程中會(huì)自動(dòng)標(biāo)定峰位。 每一個(gè)衍射峰都有許多數(shù) 據(jù)來說明,如峰高、峰面積、半高寬、對(duì)應(yīng)的物相、衍射面指數(shù)、由半高寬計(jì)算出來的晶粒 大小等等。這些數(shù)據(jù)在一些計(jì)算中有用。因此,我們這里不但介紹尋峰,而且,重點(diǎn)要介紹 尋峰報(bào)告。尋峰單

32、擊常用工具欄中的“ 尋峰 ”按鈕, Jade 將按一定的數(shù)學(xué)計(jì)算方法來標(biāo)定峰。一般來說,是 按數(shù)學(xué)上的“二階導(dǎo)數(shù)”是否為 0來確定是否一個(gè)峰的存在。因此,只要符合這個(gè)條件的峰 起伏都會(huì)判定為峰,而有些峰因?yàn)椴皇悄敲淳_地符合這個(gè)條件,而被漏判。因此,在尋峰之前,一般都作一次“ 平滑 ” ,以減少誤判。另外,在尋峰之后,一定要仔細(xì) 檢查,并用手動(dòng)工具欄中的“ 手動(dòng)尋峰 ”來增加漏判的峰(鼠標(biāo)左鍵在峰下面單擊 或清 除誤判的峰(鼠標(biāo)右鍵單擊 。尋峰報(bào)告尋峰之后,就可以觀察和輸出“ 尋峰報(bào)告 ”了。選擇菜單命令“ Report-Peak Search Report” ,會(huì)列出報(bào)告: 單擊“ Save

33、 ”結(jié)果保存為“ 樣品名 .IDE ” 。這是一個(gè)純文本文件。文件中的積分強(qiáng)度可用于 計(jì)算相含量。保存結(jié)果 半高寬 晶粒尺寸 背景線高度 峰高 峰面積 /積分強(qiáng)度 峰位角度和 d 值 物相鑒定后的峰報(bào)告在物相鑒定后,選擇菜單命令“ Report-Peak ID(Extended” ,打開峰檢索報(bào)告。在這個(gè)報(bào)告里列出了每一個(gè)峰的衍射角、面間距、測(cè)量的峰強(qiáng)度(峰高 、對(duì)應(yīng)的物相和晶 面指數(shù),同時(shí)也列出了標(biāo)準(zhǔn)卡片上的衍射角、標(biāo)準(zhǔn)衍射角與測(cè)量值之間的差值。這個(gè)報(bào)告沒有積分強(qiáng)度數(shù)據(jù)。單擊“ Save ”報(bào)告內(nèi)容被保存為“ .PID ”文件,也是一種純文本類型的文件。可以用記事本 打開。不同的物相可以使用

34、不同的顏色來顯示。注意每一種物相都有其最大的衍射強(qiáng)度峰(I%=100 。這個(gè)峰的積分強(qiáng)度數(shù)據(jù)(在 .IDE 文件中 ,才是使用 RIR (K 值法計(jì)算相含 量的數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)角和誤差 面指數(shù) 對(duì)應(yīng)的相名稱 峰位角和 d 值 RIR 方法計(jì)算物相質(zhì)量分?jǐn)?shù)從 1978年開始, ICDD 發(fā)表的 PDF 卡片上開始附加有 RIR 值,這是一般教科書上講的 K 值。它是按樣品重量與 Al2O3(剛玉 按 1:1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合后,測(cè)量的樣品最強(qiáng)峰的積分 強(qiáng)度 /剛玉最強(qiáng)峰的積分強(qiáng)度?？蓪憺?323232O Al A O Al AAO Al I I KK K =。稱為以剛玉為內(nèi)標(biāo)時(shí) A 相的 K 值。若一個(gè)樣

35、品中同時(shí)存在 A , B , C 等相,我們可以選用 A 相作為標(biāo)樣,通過 PDF 卡片查到 每個(gè)相的 RIR ,就可以計(jì)算出以其中的 A 相為內(nèi)標(biāo)物時(shí),樣品中每個(gè)相的 K 值。即:13232=A O Al A O Al A AK K K , A O Al B O Al B A K K K 3232=, A O Al C O Al C A K K K 3232=,根據(jù)“ 絕熱法 ” ,如果一個(gè)系統(tǒng)中存在 N 個(gè)相,其中 X 相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:=N A i i A i X A XiX K I K I W其中 A 可以是被選定的樣品中的任一相。 I=A N 表示樣品中有 N 個(gè)相。 作為特例, 樣品

36、 中有兩相 A , B 。其 RIR 都可查。則:B A BA AA K I I I W +=, A B AA B B B W K I I I W =+=1 如果樣品中存在多相,則可以編寫一個(gè)簡單的程度來計(jì)算。MDI Jade具有 RIR 定量分析的功能,但是,一般都需要另外購買軟件模塊。在沒有這個(gè)功 能的情況下可以根據(jù)以上的思路來解決日常定量分析的問題。操作思路:(1打開衍射譜文件,準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行物相鑒定,每一個(gè)相都必須鑒定出來(如果存在非 晶,將非晶當(dāng)作一個(gè)相來看待 。(2選擇菜單“ Report-Peak ID(Extended” ,查看峰的物相鑒定報(bào)告,將標(biāo)準(zhǔn)卡片上標(biāo)明 為 I%=10

37、0的峰留下,其余峰都刪除,結(jié)果保存為“樣品名 .PID ”文件。 (3選擇菜單“ Report-Report-Peak Search Report” , 查看峰搜索報(bào)告(并不需要經(jīng)過尋 峰過程 ,并保存。文件名為“樣品名 .IDE ” . (4 單擊兩個(gè)窗口分隔條上的 “ PDF 卡片列表” 后的數(shù)字。 顯示物相鑒定過程中產(chǎn)生的 PDF 卡片列表。 樣品中包含的物相都列在此表中。單擊保存按鈕。打開保存對(duì)話框。并選擇文件類型為 “ .PDF ” 。此文件也是純文本文件類型。文件中保存的是每個(gè)相的名稱、化學(xué)式和 RIR 值。 有了這些數(shù)據(jù),不難計(jì)算出樣品中每個(gè)相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下面是通過三個(gè)數(shù)據(jù)文件

38、2.IDE 、 2.PID 、 2.PDF 來保存物相、積分強(qiáng)度、 RIR 值,調(diào)用這三 個(gè)文件計(jì)算兩相樣品的相含量的例子。 RIR 值可以手動(dòng)輸入,也可以通過同名的 PDF 文件讀入,讀入數(shù)據(jù)后,會(huì)彈出一個(gè)小窗 口, 列出每個(gè)相的 RIR 值, 根據(jù)衍射數(shù)據(jù)文件中物相的排列順序, 在小窗口的物相名稱上 單擊,相應(yīng)的 RIR 值添加到 K 值列表中。添加完畢,按“關(guān)閉”按鈕,則隱藏此小窗口。 通過 Jade 形成兩個(gè)同名不同類型的衍射峰文件 IDE 和 PID ,在此都要讀入 計(jì)算結(jié)晶化度計(jì)算結(jié)晶化度結(jié)晶度 即結(jié)晶的完整程度,結(jié)晶完整的晶體,晶粒較大,內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列比較規(guī)則,衍射線強(qiáng)、尖銳且對(duì)

39、稱,衍射峰的半高寬接近儀器測(cè)量的寬度,結(jié)晶度差的晶體,往往是晶粒過于 細(xì)小,晶體中有位錯(cuò)等缺陷,使衍射線峰形寬而彌散。結(jié)晶度越差,衍射能力越弱,衍射峰 越寬,直到消失在背景之中。 X 射線總的散射強(qiáng)度 , 或者說, 除康普頓散射外的相干散射強(qiáng)度不管晶態(tài)和非晶態(tài)的數(shù)量比 如何, 總是一個(gè)常數(shù) 。因此,從 100%的非晶態(tài)標(biāo)樣或 100%的晶體標(biāo)樣著手,用以下的一 個(gè)計(jì)算公式都可以求得 結(jié)晶度 :%100%1001×=強(qiáng)度 完全非晶態(tài)標(biāo)樣的散射 全部非晶峰的強(qiáng)度 結(jié)晶度%100%100×=度 完全晶態(tài)標(biāo)樣的衍射強(qiáng) 強(qiáng)度 試樣全部晶體衍射峰的 結(jié)晶度 Jade 認(rèn)為,不需要標(biāo)樣,

40、 由一個(gè)樣品就能計(jì)算出結(jié)晶度來 ,采用了一個(gè)簡單的計(jì)算公式: %100×=總強(qiáng)度 衍射峰強(qiáng)度 結(jié)晶度 例如,一個(gè)樣品的衍射譜中,晶體部分的衍射強(qiáng)度加上非晶體的散射強(qiáng)度之和為 100,而所 有衍射峰的強(qiáng)度之和為 75,那么結(jié)晶度為 75%。這顯然是一個(gè)不精確的近似,可 X 射線強(qiáng) 度計(jì)算出來的量哪個(gè)不是近似呢?甚至有人說過,自己計(jì)算出來的結(jié)果自己都不相信呢。 結(jié)晶度的計(jì)算過程如下:(1打開一個(gè)文件(2對(duì)圖譜進(jìn)行平滑(3對(duì)整個(gè)圖進(jìn)行擬合;此時(shí),只擬合出非晶峰的強(qiáng)度。 計(jì)算結(jié)晶化度(4選擇衍射峰,進(jìn)行手動(dòng)擬合,直至全部擬合完成 。在擬合過程中,衍射峰可以逐個(gè)地 加入擬合,非晶峰強(qiáng)度會(huì)自動(dòng)調(diào)

41、整。(5選擇菜單“ Report-Peak Profile Report”打開對(duì)話框,觀察結(jié)晶度數(shù)據(jù) 打印預(yù)覽打印預(yù)覽 是 Jade 中很有特色、功能強(qiáng)度的一個(gè)圖片、文字編輯窗口。在主窗口中用 鼠標(biāo)右鍵單擊打印機(jī)按鈕 ,出現(xiàn)打印預(yù)覽窗口: Print :打印圖譜。Copy :以矢量圖或 bmp 格式復(fù)制到剪貼板 ,這是直接將圖片復(fù)制到 Word 的方式。其中矢 量圖比 bmp 圖更清晰一些。Save :以 bmp,jpg (Jade 6方式保存圖片文件 。Setup :設(shè)置圖譜顯示的各種參數(shù) 。參數(shù)設(shè)置較多,包括圖片大小,字體等等。垂直放大 :選擇窗口左上角左起第四個(gè)按鈕,然后,在需要垂直放大

42、的局部向上拉伸,局部 被垂直放大,放大后顯示放大倍數(shù)。局部放大 :選擇放大鏡按鈕,然后按鈕 Ctrl 鍵,選擇要放大的局部,在適當(dāng)在空白位置畫 出放大框,局部被放大到填充此框。文字添加 :選擇“ A ”按鈕,可在圖片上任意位置書寫文字,注意, Jade 不支持漢字顯示, 只能顯示英文字符。數(shù)字序號(hào)添加 :選擇“ #”按鈕,可在任意位置點(diǎn)擊,序號(hào)按 1開始排列。顯示方式選擇 :窗口左邊有四個(gè)方塊形的按鈕,點(diǎn)擊其中一個(gè),會(huì)有不同的顯示方式出現(xiàn), 上圖中顯示的是測(cè)量譜線與標(biāo)準(zhǔn)譜線 (物相檢索結(jié)果 分開顯示。 一個(gè)圖譜如果測(cè)量范圍很 寬,可以選擇分段顯示。顯示顏色 :在窗口頂部的一組按鈕中,有三種不同

43、的顯示顏色選擇,作為一般圖片保存時(shí), 可選擇多色顯示,如果是需要插入到論文中,最好選擇黑白顯示更加清晰。圖譜擬合衍射峰一般都可以用一種 “ 鐘罩函數(shù) ” 來表示, 擬合的意義就是把測(cè)量的衍射曲線表示為一 種 函數(shù)形式 。在作“ 點(diǎn)陣常數(shù)精確測(cè)量 ” 、 “ 晶粒尺寸和微觀應(yīng)變測(cè)量 ”和“ 殘余應(yīng)力測(cè)量 ” 等工作前都要經(jīng)過 “ 扣背景” 圖形擬合 ” 的步驟。 常用工具欄中的擬合命令將全譜擬合, 但有時(shí)因?yàn)榇翱谥蟹逄?計(jì)算受阻而不能進(jìn)行,此時(shí),需要用到手工擬合按鈕。手工擬合 :有選擇性地?cái)M合一個(gè)或選定的幾個(gè)峰, 其它未被選定的峰不作處理。 單擊此按鈕, 在需要擬合的峰上單擊,作出選定,依次選

44、定所有需要擬合的峰后,再次單擊此按鈕,開始 擬合。如果要取消一個(gè)峰的擬合,在該峰上用鼠標(biāo)右鍵單擊。擬合操作步驟:(1打開一個(gè)文件,進(jìn)行物相檢索;(2扣除背景,一般同時(shí)要扣除 K 2;(3作一次圖譜平滑,使譜線變得光滑一些,便于精確擬合;(4點(diǎn)擊常用工具欄中的“擬合” ,軟件開始作“全譜擬合” ; 擬合是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算過程, 需要較長的時(shí)間, 在擬合過程中, 放大窗口上部出現(xiàn)一條 紅線,紅線的光滑度表示了擬合的好壞,如果紅線出現(xiàn)很大的起伏,說明擬合得不好,需要 進(jìn)一步擬合,可以 重新點(diǎn)擊“擬合 ”按鈕重新擬合一次。在菜單欄的下面顯示了擬合的進(jìn)程, 其中 R= ,表示了擬合的誤差, R 值越小

45、,表示擬合得越好,一般情況下,全譜擬合的 R值可以達(dá)到 5%。擬合過程中, 有時(shí)因?yàn)榇翱谥械姆鍞?shù)大多, 擬合進(jìn)行不下去, 會(huì)出現(xiàn) “ Too Many Profiles in ZoomWindow ! ”的提示,此時(shí),需要縮小角度范圍,或者進(jìn)行 人工擬合 。要進(jìn)行人工擬合前,先用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊放大窗口的空白位置,彈 出一個(gè) 刪除菜單 :可以有選擇地刪除“ Fitted Profiles” ,即刪除 已做的擬合,然后,再選擇手動(dòng)工具欄中的“擬合”按鈕。對(duì)部 分峰進(jìn)行選擇。 選峰的方法 是:在峰下用鼠標(biāo)左鍵單擊,表示選定一個(gè)峰,用右 鍵點(diǎn)擊,表示取消這個(gè)峰。當(dāng)選擇好要擬合的峰以后,再次單擊 手動(dòng)工具

46、欄中的“擬合”按鈕,開始擬合。這種有選擇的擬合會(huì)提高擬合誤差 R ,這是可以理解的,因?yàn)榇?時(shí)有部分峰沒有參與擬合而進(jìn)入了誤差,另外,那些沒有參與擬 合的峰會(huì)作為背景線,使得圖譜的背景線提高。 擬合報(bào)告 制作儀器半高寬補(bǔ)正曲線在一些需要儀器半高寬計(jì)算的處理前, 必須設(shè)置好儀器的半高寬, Jade 使用標(biāo)準(zhǔn)樣品來制作 一條隨衍射角變化的半高寬曲線, 當(dāng)該曲線制作完成后, 保存到參數(shù)文件中, 以后測(cè)量所有 的樣品都使用該曲線所表示的半高寬作為儀器寬度。標(biāo)準(zhǔn)樣品必須是無晶粒細(xì)化、無應(yīng)力(宏觀應(yīng)力或微觀應(yīng)力 、無畸變的完全退火態(tài)樣品, 一般采用 NIST-LaB6, Silicon-640作為標(biāo)準(zhǔn)樣品

47、。下面以完全退火態(tài) Si 粉作為標(biāo)樣,解釋半高寬曲線的制作方法。第一步 :取結(jié)晶完整無應(yīng)力的粗晶 Si 粉,在 300退火 24小時(shí)。第二步 :測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣品的衍射曲線,讀入 Jade 。第三步 :尋峰、檢索物相、扣除背景和 K 2、 , 平滑、作作譜擬合。半高寬曲線第四步 :顯示半高寬曲線。點(diǎn)擊菜單 “ Analyze ”“ FWHM Curve Plot” ,在窗口中顯示 半峰寬補(bǔ)正曲線。第五步 :保存并高寬曲線。 然后選擇菜單 “ File ” “ Save ” “ FWHM Curve of Peaks ” 。 第六步 :定制儀器半高寬曲線。選擇菜單 “ Edit ”“ Preferen

48、ces ” 若查看儀器的半高寬隨角度的變化曲線,可點(diǎn)擊“ View FWHM Curve” ,則顯示曲線圖。 如果儀器作過大的改動(dòng),或改變儀器的狹縫,需要重新測(cè)量半高寬曲線 。計(jì)算晶粒大小及微觀應(yīng)變由于粉末多晶衍射儀使用的是多晶(粉末樣品,因此,其衍射譜不是由一條一條的衍射線 組成, 而是由具有一定寬度的衍射峰組成, 每個(gè)衍射峰下面都包含了一定的面積。 如果把衍 射峰簡單地看作是一個(gè)三角形, 那么峰的面積等于峰高乘以一半高處的寬度。 這個(gè)半高處的 高度有個(gè)專門名詞,稱為“ 半高寬 ” ,英文寫法是 FWHM 。如果采用的實(shí)驗(yàn)條件完全一樣, 那么, 測(cè)量不同樣品在相同衍射角的衍射峰的 FWHM

49、應(yīng)當(dāng)是相同的。 這種由實(shí)驗(yàn)條件決定 的衍射峰寬度稱為“ 儀器寬度 ” 。儀器寬度并不是一個(gè)常數(shù),它隨衍射角有變化。一般隨衍 射角變化表示為 拋物線 形。 有些情況下, 我們會(huì)發(fā)現(xiàn)衍射峰變得比常規(guī)的要寬, 為什么呢?有多種因素引起這種峰形變 寬。這里主要講的有兩種,即由于 樣品的晶粒比常規(guī)樣品的晶粒小 (對(duì)合金樣品,嚴(yán)格地 稱為 亞晶粒 大小 ,導(dǎo)致倒易球大,使衍射峰加寬了,另一種主要因素是由于材料被加工或 熱冷循環(huán)等, 在 晶粒內(nèi)部產(chǎn)生了微觀的應(yīng)變 。 之所以稱為微觀應(yīng)變, 是因?yàn)檫@種應(yīng)變?cè)谝粋€(gè) 晶粒內(nèi)部存在與宏觀尺度上的應(yīng)變對(duì)應(yīng)。 大尺度上的應(yīng)變稱為宏觀應(yīng)變, 需要采用其它方法 來測(cè)量。當(dāng)然

50、,還有因?yàn)榫?nèi)的位錯(cuò)、孿晶等因素造成的線形變寬和線形不對(duì)稱,不在此這 里研究。這樣,我們知道了儀器本來有個(gè)線形寬,由于晶塊細(xì)化和微觀應(yīng)變的原因會(huì)導(dǎo)致線形更寬。 我們要計(jì)算晶粒尺寸或微觀應(yīng)變,首先 第一步應(yīng)當(dāng)從測(cè)量的寬度中扣除儀器的寬度 ,得到 晶粒細(xì)化或微觀應(yīng)變引起的 真實(shí)加寬 。 但是, 這種線形加寬效應(yīng)不是簡單的機(jī)械疊加, 而是 它們形成的 卷積 。所以, 我們得到一個(gè)樣品的衍射譜以后,首先要做的是從中 解卷積 ,得到 樣品因?yàn)榫Я＜?xì)化或微觀應(yīng)變引起的加寬 FW (S 。這個(gè)解卷積的過程非常復(fù)雜。但是,因 為我們?cè)谇懊孀隽税敫邔捬a(bǔ)正曲線, 并已保存了下來, 解卷積的過程, Jade 按下列

51、公式進(jìn)行 計(jì)算。D D D I FW FWHM S FW ( (=式中 D 稱為反卷積參數(shù) ,可以定義為 1-2之間的值 。一般情況下,衍射峰圖形可以用 柯西 函數(shù) 或 高斯函數(shù) 來表示, 或者是它們二者的 混合函數(shù) 。 如果峰形更接近于 高斯函數(shù), 設(shè)為 2, 如果更接近于 柯西函數(shù),則取 D=1。另外,當(dāng)半高寬用積分寬度代替時(shí),則應(yīng)取 D 值為 1。 D 的取值大小影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單值,但不影響系列樣品的規(guī)律性。因?yàn)榫Я＜?xì)化和微觀應(yīng)變都產(chǎn)生相同的結(jié)果,那么我們必須分三種情況來說明如何分析。 (1如果樣品為退火粉末,則無應(yīng)變存在,衍射線的寬化完全由晶粒比常規(guī)樣品的小而產(chǎn) 生。這時(shí)可用謝樂方程來計(jì)算晶粒的大小 。(* (COS S FW K Size =式中 Size 表示晶塊尺寸(nm , K 為常數(shù),一般取 K=1,是 X 射線的波長 (nm, FW (S