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X射線衍射儀的基本原理和構(gòu)造
點擊次數(shù)：1174 發(fā)布時間：2022-9-13
X射線衍射儀分為單晶衍射儀和多晶衍射儀兩種。單晶衍射儀的被測對象為單晶體試樣，主要用于確定未知晶體材料的晶體結(jié)構(gòu)?；驹恚涸谝涣尉w中原子或原子團均是周期排列的。將X射線（如Cu的Kα輻射）射到一粒單晶體上會發(fā)生衍射，由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規(guī)律，也即解出晶體的結(jié)構(gòu)。
X射線單晶衍射儀
多晶衍射儀也被稱為粉末進(jìn)行衍射儀，被測對象通常為粉末、多晶體結(jié)構(gòu)金屬或高聚物等塊體納米材料。
X射線多晶衍射儀
多晶衍射儀主要由以下四個部分組成：
?。?）X射線發(fā)生器-X射線發(fā)生器;
X射線發(fā)生器由X射線管、高壓發(fā)生器、管壓力和管流量穩(wěn)定電路以及各種保護(hù)電路組成。
現(xiàn)電子衍射用的X射線管都屬于熱電子管，有密封式和轉(zhuǎn)靶式兩種。前者大的功率在2.5KW以內(nèi)，視靶材料的不同而異；后者是為獲得具有高強度X射線而設(shè)計的，一般通過功率在10KW以上，目前常用的有9KW、12KW和18KW幾種。
X射線管基本上是真空二極管。工作原理：當(dāng)陰極被一定的電流加熱時，它可以發(fā)射熱輻射電子。在數(shù)萬伏特的高壓電場的作用下，這些電子被加速并轟擊陽極（也稱為靶）。電子束轟擊陽極靶表面的焦點呈細(xì)長矩形（稱為線焦點或線焦點）,X射線與靶表面的掠射角為3°-6°。當(dāng)從出射方向垂直于焦斑的長邊的兩個出射窗觀察時，焦斑表現(xiàn)為線性光源，而當(dāng)從其它兩個出射窗觀察時，焦斑表現(xiàn)為點光源。在衍射儀中，每次安裝管時，必須區(qū)分所使用X射線出射窗是否是線聚焦方向。此外，要求測角器具有相對于目標(biāo)平面的適當(dāng)傾斜角。
（2）角度計-測量角度2θ的裝置;
測角儀是X射線衍射儀測量的核心部分，用于測量衍射角。
工作基本原理：在試樣臺C處裝好試樣，，入射線從X射線管焦點S發(fā)出，經(jīng)入射光闌結(jié)構(gòu)系統(tǒng)A投射到一個試樣材料表面可以產(chǎn)生不同衍射，衍射線經(jīng)接收光闌內(nèi)部系統(tǒng)B、F、G進(jìn)入智能計步器E。S、F在同一圓周（測角儀圓）上。試樣臺和計數(shù)器設(shè)計分別固定在我們兩個選擇同軸的圓盤上，由兩個控制步進(jìn)電機馬達(dá)數(shù)據(jù)驅(qū)動。不斷發(fā)展改變θ，計數(shù)器沿測角儀圓運動，接收各衍射角2θ所對應(yīng)的衍射作用強度。
?。?）X射線探測器.測量X射線強度的計數(shù)裝置;
計數(shù)器的主要功能是將X射線光子的能量轉(zhuǎn)換成電脈沖。常用于x射線衍射儀的輻射探測器有正比計數(shù)器探測器、閃爍計數(shù)器探測器和位置敏感比例探測器。
?。?）X射線系統(tǒng)控制裝置-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、各種電氣系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)。
X射線能對人體組織造成傷害，在自己工作做好安全防護(hù)措施的同時企業(yè)也要確保防護(hù)系統(tǒng)的安全性。對設(shè)備要定期進(jìn)行分析檢查維護(hù)，操作者要學(xué)習(xí)射線防護(hù)知識，同時也要接受射線職業(yè)健康檢查。