多晶體分析方法

1、當Z靶 40時，Z濾=Z靶-1；當Z靶40時,Z慮=Z靶-2（c）管電壓通常管電壓為陽極靶材臨界電壓的3-5倍，此時特征譜與 連續(xù)譜的強度比可以達到最佳值。（三）、德拜相的誤差及修正（1）試樣吸收理論衍射線為自試樣中心發(fā)出,形成40角的圓錐，與圓筒底 片相交的弧對距離為2匕但實際上入射線易被試樣吸收，僅在 表面一薄層產(chǎn)生衍射線，實測弧對2L外緣寬于理論2L，02L外緣=2 L0 + 2 p,或2氣=2L外緣2 p，p為試樣直徑 。6 4 2 o g 611 1- 1 U昭衣契濾波的Mo輻射曲線37.2Mo（2）底片伸縮誤差如果底片未貼緊相機內(nèi)徑、相機半徑誤差、底片沖洗干 燥后伸縮，對此要加以校

2、正。從偏裝底片上可以直接測量 出底片所圍成圓筒的周長，這個周長稱為有效周長C0。C0 = A + B（四）、德拜相的分析計算四、多晶體分析方法一、德拜一謝樂法德拜相機為圓筒形暗盒，相機圓筒常常設(shè)計為內(nèi)圓周長為180 mm和360 mm，對應(yīng)的圓直徑為57.3 mm和114.6 mm。（一）、德拜相的攝照 （1）、底片安裝正裝法：底片中心開一圓孔，底片兩端中心開半圓孔。底片安裝時光欄穿過兩個半圓孔 和成的圓孔，承光管穿過中心圓孔。反裝法：底片開孔位置同上，但底片安裝時光欄穿過中心孔。偏裝法：底片上開兩個圓孔，間距仍然是R。當?shù)灼瑖蓤A時，接頭位于射線束的垂 線上。底片安裝時光闌穿過一個圓孔，承光

3、管穿過另一個圓孔。（2）、攝像規(guī)程的選擇（a）X射線管陽極靶材元素根據(jù)吸收規(guī)律，所選擇的陽極靶產(chǎn)生的X射線不會被試樣強烈地吸收，即Z Z 或Z , Z = Z +1陽 樣 陽 樣 陽 樣（b）濾波片濾波片的選擇是根據(jù)陽極靶材確定的。濾波片原子序數(shù)低通常低角線條較窄且清晰，附近背底較淺，高腳線條則相反，0特別高的線條，還能看到分離的k雙線。于靶材元素原子序數(shù)，在確定了靶材后，選擇濾波片的原則是:低偏（1）對各弧對標號過底片中心畫一基準線，并對各弧 對進行標號。從低角區(qū)起，按。遞增順序 表上 1-1，2-2，3-3 等。（2）測量有效周長C0C = A + B在高低角區(qū)分別選出一個弧對，測量A、B

4、值并按公式計算有效周長。 0（3）測量并計算弧對的間距測量底片上全部弧對的距離。對低角的線條，只要測得弧線外緣距離，根據(jù)2L0 = 2L外緣-2p計算出2L0對于高角線條，如5-5弧對，可測2L5，根據(jù)有效周長即可計算出2L5 （外緣）=C0 - 2匕屆緣）。90o（4）計算9，0 = 2L = K-2L。C 00（5）計算 d，d =X /2sin 0如果k雙線能分開，采用相應(yīng)值，否則采用雙線的權(quán)重平均值。估計各線條的相對強度值指最強的強度，I為任一線的強度。用目測法將黑度最大的線條強度定為100 （即 100%），其余可酌情定值。（7）查卡片根據(jù)d系列與I系列，對照物質(zhì)的標準卡片，若與某卡

5、片很好的吻合，則該卡片所載物 質(zhì)即為待定物質(zhì)。d系列為主要的依據(jù)。（8）標注衍射線指數(shù)（指標化），判別點陣類型根據(jù)布拉格公式，確定照片上每一條衍射線條的晶面指數(shù)。（9）計算點陣參數(shù)：H 2 + K 2 + L則 sin 9 = = (H 2 + K2 + L， 2d 2a兩邊平方sin2 0 =； 品2 + K2 + L ），即掠射角正弦的平方比等于干涉面指數(shù)平方和 4d 2之比。對于簡單立方點陣，面指數(shù)平方和紙幣為1：2：3：4，體心立方點陣2:4:8:10，面心立方 點陣3:4:8:11:12:16:19,計算出sin 29的連比，即可判斷點陣類型。注:當采用114.6 mm的德拜相機時，

6、測量的衍射線弧對間距（2L）每毫米對應(yīng)的2。角為10若采用57.3 mm的德拜相機時，測量的衍射線弧對間距（2L）每毫米對應(yīng)的26角為20二、X射線衍射儀測角儀圓為反射球，聚焦圓為倒易球一、X射線測角儀X射線衍射儀由X射線發(fā)生器、測角儀、輻射探測器、記錄單元或自動控制單元等部 分組成，其中測角儀是儀器的中心部分。衍射儀采用具有一定發(fā)散度的入射線，也用“同一圓周上的同弧圓周角相等”的原理聚 焦，不同的是其聚焦圓半徑隨26的變化而變化。衍射儀法與德拜法的區(qū)別1）接收X射線方面衍射儀用輻射探測器，德拜法用底片感光；2）衍射儀試樣是平板狀，德拜法試樣是細絲。衍射強度公式中的吸收項H不一樣；3）衍射儀法

7、中輻射探測器沿測角儀圓轉(zhuǎn)動，逐一接收衍射，德拜法中底片是同時接收衍射。6-26聯(lián)動：試樣表面處在入射線和衍射線的反射位置 上，確保狹縫光闌、探測器處于衍射方向，接收相應(yīng)晶面的衍 射線，即試樣臺轉(zhuǎn)過6時，計數(shù)管轉(zhuǎn)過26。在運轉(zhuǎn)過程中，聚焦圓時刻在變化著，當6較小時其直徑 較大，6增大時則相反。多晶體中晶粒取向混亂，在入射線照射到試樣表面的大量 晶粒時，只有那些平行于試樣表面、滿足布拉格方程的晶面產(chǎn) 生衍射線，而且反射是瞬時的。而其它晶面雖滿足布拉格方程， 但與試樣表面不平行，產(chǎn)生的衍射線不能會聚于狹縫光闌而 接收。可見衍射儀接收的衍射線強度小于德拜法。（一）、光學布置梭拉狹縫由一系列金屬片組成，

8、限制豎直方 向的射線發(fā)散。發(fā)散狹縫、防散射狹縫和接受狹 縫限制衍射線的水平發(fā)散，只讓處于平行方向的X 射線通過，狹縫增大可以獲得較強射線。（二）、試樣平板試樣。粉末顆粒大小適中，過粗難壓緊成型， 且照射的顆粒少，衍射強度不穩(wěn)定；過細使衍射線寬化， 并妨礙弱線的出現(xiàn)。（三）、彎晶單色器消除Kg線，降低由于連續(xù)X射線及熒光輻射所產(chǎn) 生的背底。二、探測器與記錄系統(tǒng)（一）、探測器（1）正比計數(shù)器（PC）入射光子與惰性氣體碰撞，使氣體電離成電子和正離子，電子在電場的作用下向陽極加 速運動，高速運動電子又使氣體電離，再產(chǎn)生電子向陽極運動，如此循環(huán)下去，每個光子產(chǎn) 生大量的電子涌向陽極一雪崩效應(yīng)一可探測的脈

9、沖電流一電壓脈沖信號輸出。優(yōu)點：正比計數(shù)器所給出的脈沖大小和它所吸收的X射線光子能量成正比，故用作衍 射線強度測定比較可靠；反應(yīng)快，性能穩(wěn)定，能量分辨率高，背底脈沖極低，光子計數(shù)效率 很高，在理想情況下可認為沒有計數(shù)損失。缺點：對溫度比較敏感，計數(shù)管需要高度穩(wěn)定的電壓；由于雪崩放電所引起電壓的瞬時 降落只有幾毫伏，需要較強大的電壓放大設(shè)備。（2）閃爍計數(shù)器（SC）X射線激發(fā)磷光體發(fā)射可見熒光。一個光子照射到鉈活化的碘化鈉單晶體，產(chǎn)生一閃光， 閃光碰撞光敏陰極材料，產(chǎn)生很多電子，其中每一電子經(jīng)光電倍增管的10個聯(lián)極（每個聯(lián)極 遞增100 V正電壓），產(chǎn)生106107個電子，結(jié)果在聯(lián)極的末端產(chǎn)生一

10、脈沖電流，經(jīng)外電路轉(zhuǎn)化為電壓脈沖信號。優(yōu)點：分辨時間短，計數(shù)效率高。計數(shù)器 .高壓電源前置放大器,線性放大器| |脈沖高度分析器1,定時器|定標器|計數(shù)率計廣, *繪圖儀| 打印機 |記錄儀|缺點：背底脈沖（熱噪聲）較高，且晶體易受潮而失效。（二）、計數(shù)測量中的主要電路1）脈沖高度分析器作用：剔除對衍射分析不需要的干擾脈沖（連續(xù)X射 線，熒光X射線等），減低背底，提高峰背比。只有當脈沖高度介于上、下甄別器之間的脈沖才能通 過反符合電路，并將信號輸出至后續(xù)的計數(shù)電路。2）定標器是對設(shè)定時間內(nèi)的輸入脈沖進行計數(shù)的電路。3）計數(shù)率計計數(shù)率計的功能是把從脈沖高度分析器傳來的脈沖信號轉(zhuǎn)換為與單位時間脈沖

11、數(shù)成正 比的直流電壓值輸出。其核心部分是RC積分電路，時間常數(shù)（與電阻R、電容C有關(guān)）越 大，計數(shù)率計對衍射強度的變化越不敏感，表現(xiàn)為衍射花樣越顯平滑整齊。（三）、X射線衍射儀的常規(guī)測量（1）衍射強度的測量a.連續(xù)掃描該法效率高，精度差，用于物相定性分析。采用計數(shù)率儀計數(shù)，試樣與計數(shù)管以1:2角 速轉(zhuǎn)動，計數(shù)管以一定的掃描速度，從起始角向終止角掃描。記錄每一瞬時衍射角的衍射強 度，繪制衍射圖。連續(xù)掃描的測量精度受掃描速度和時間常數(shù)的影響，故要合理地選定這兩個參數(shù)。步進掃描該法采用定標器計數(shù)，速度慢、精度高，常用于精確測定衍射峰的積分強度、衍射角。 計數(shù)器在較小角度范圍內(nèi)，按預(yù)先設(shè)定的步進寬度（

12、例如0.02o）、步進時間（例如5s），從起 始角到終止角，測量各角的衍射強度。步進寬度和步進時間是決定測量精度的重要參數(shù)，故要合理地選定這兩個參數(shù)。衍射強度公式由于采用平板試樣，所以任何位置入射角與反射角均相等。較小時，輻照表面大，穿透深度?。惠^大時，輻照表面小，穿透深度大。吸收因子與無關(guān)， A（9）=1/（2%）（2）實驗參數(shù)的選擇狹縫寬度增加狹縫寬度可使衍射線強度增高，但卻導(dǎo)致分辨率下降。發(fā)散狹縫K：物相分析常用1或5。防散射狹縫L：通常與發(fā)散狹縫K取相同值。接收狹縫F： 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 mm （常用后兩種）。掃描速度掃描速度越快，測試時間短，但衍射線強度下降，分辨率下降，一些弱峰會被掩蓋而丟 失，衍射峰向掃描方向偏移，引起衍射峰的不對稱寬化，產(chǎn)生衍射峰畸變。但過低的掃描速 度也是不實際的。常用的掃描速度：34 /min。時間常數(shù)增大掃描速度與增大時間常數(shù)的不良后果是相似的。選擇時間常數(shù)RC值大，可以使衍 射線的背底變得平滑，但將降低分辨率和強度，衍射峰也將向掃描方向偏移，造成衍射峰的 不對稱寬化；過小