X射線的應(yīng)用課件

1、 王亞龍 2014.10.14X射線的應(yīng)用X射線的應(yīng)用非常廣泛，包括：物相分析，物質(zhì)狀態(tài)的鑒定，晶體取向的測定，晶粒度的測定，介孔結(jié)構(gòu)的測定，宏觀應(yīng)力的測定，薄膜厚度和界面結(jié)構(gòu)的測定，多層結(jié)構(gòu)的測定等等。 單一物相的鑒定或驗(yàn)證 定性分析 物相分析 混合物相的鑒定 定量分析 點(diǎn)陣常數(shù)（晶胞參數(shù)）測定 晶體結(jié)構(gòu)分析 晶體對稱性（空間群）的測定 晶體定向 非晶體結(jié)構(gòu)分析 晶粒度測定 應(yīng)力分析等在X射線應(yīng)用方面所做的研究非常之多 一、相干X射線衍射成像 技術(shù)及在材料學(xué)和生物學(xué)中的應(yīng)用 此文介紹了相干X射線衍射成像技術(shù) 的成像原理和發(fā)展過程 , 以及在材料學(xué)和生物學(xué)中的一些 典型應(yīng)用和最新進(jìn)展 。 例如

2、摻雜秘元素在硅晶體中的分布成像 , GaN量子點(diǎn)殼層結(jié)構(gòu)的三維高分辨成像 , 染色大腸桿菌的二維成像 , 魚骨的二維成像及礦化機(jī)理研究, 單個未染色疤疹病毒的二維高襯度成像 , 未染色酵母菌細(xì)胞的三維高分辨成像及原位定量分析. 元素分布成像 原位定量成像在材料研究中占有非常重 要的地位 , 能夠?qū)?材 料的微結(jié)構(gòu) , 如形貌 、 元素分布等 與材料的性能一 一 對應(yīng)起來 , 從而更加 真實(shí)地反映材料結(jié) 構(gòu) 與性能之間的關(guān)系G aN 量子 點(diǎn)三維定量成像通過針 孔 、光斕 、旋 轉(zhuǎn)樣 品 臺 、C C D 探 測 器. 通 過旋 轉(zhuǎn) 樣 品 , 獲得樣品在 一 系 列不 同角 度 下 的衍 射圖

3、樣 . 對衍 射 圖樣進(jìn)行二維圖像重建 , 然后 采 用斷層掃 描 重建 算法實(shí)現(xiàn)二維重建圖像 的三維 重建 二、低溫X射線晶體衍射法在 生物大分子結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用低溫x射線晶體衍射法為在生物大分子結(jié)構(gòu)分析中獲得穩(wěn)定的高質(zhì)量的衍射數(shù)據(jù)提供了條件。隨著生命機(jī)制研究的發(fā)展，這項技術(shù)也不斷被應(yīng)用于更為復(fù)雜的生物體系的分析及新的研究領(lǐng)域。近年來，低溫x射線晶體法被用于生物反應(yīng)中的過渡態(tài)及中間體的研究。 解釋了其能夠在有限的空問迅速進(jìn)行大幅度結(jié)構(gòu)變化原因”在捕捉生物反應(yīng)中間體并測定其結(jié)構(gòu)，進(jìn)而解釋反應(yīng)路徑這一重要的研究領(lǐng)域，低溫x射線晶體衍射法展現(xiàn)了很肯希望的應(yīng)用前景 三、X射線衍射在納 米材料物理性能

4、測 試中 的 應(yīng)用。近 年來， 一種新興的材料納米結(jié)構(gòu)材料越來越引 起人們的興趣。 在陶瓷品原料中 添加適量的納米 SiO2， 其脆性可大大降低， 而韌性可提高幾倍至幾十倍， 度也明 顯地提高。 在粘合劑和 密封膠中 添加適量的納米SiO2， 可使粘結(jié)效果和 密封性能大大提高。 本文借助 ( 射線衍射試驗(yàn)測 定納米SiO2 的微觀結(jié)構(gòu)、 晶體的取向程度、 晶粒尺寸， 并對 SiO2進(jìn)行半定量分析以 確定納米 SiO2的反應(yīng)程度和過程在x射線二維衍射幾何關(guān)系下建立的應(yīng)力應(yīng)變基本方程基礎(chǔ)上，即通過分析x射線衍射圓錐的變形程度確定應(yīng)變張量，進(jìn)而計算應(yīng)力張量。該方法可以測量粗晶材料、有織構(gòu)材料以及材料微區(qū)和衍射峰強(qiáng)度較低等常規(guī)x射線衍射法較難處理的情況下的殘余應(yīng)力，特別可以對樣品的選定區(qū)域進(jìn)行逐點(diǎn)殘余應(yīng)力測量，然后給出殘余應(yīng)力分布。x射線衍射技術(shù)是納米薄膜及強(qiáng)織構(gòu)薄膜殘余應(yīng)力表征的重要手段隨著強(qiáng)度x射線源的應(yīng)用，以及高精度新型衍射儀功能附件的出現(xiàn)，薄膜微結(jié)構(gòu)及殘余應(yīng)力分析進(jìn)入了一個新的階段，其中以x射線掠入射衍射及微衍射分析為代表相比較于中子輻射源，高強(qiáng)度的x射線源更容易在試驗(yàn)室技術(shù)中得到應(yīng)用。隨著分析理論的發(fā)展和基于同步輻射x射線的工作開展，x射線衍射技術(shù)必將在未來獲得更廣泛的應(yīng)用。 六、X 射線衍射儀在 錦綸 6