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    1、測角儀的工作原理

    測角儀在工作時,X射線從射線管發出,經一系列狹縫後,照射在樣品上產生衍射。計數器圍繞測角儀的軸在測角儀圓上運動,記錄衍射線,其旋轉的角度即

    2θ,可以從刻度盤上讀出。與此同時,樣品臺也圍繞測角儀的軸旋轉,轉速為計數器轉速的1/2。為什麼?

    為了能增大衍射強度,衍射儀法中採用的是平板式樣品,以便使試樣被X射線照射的面積較大。這裡的關鍵是一方面試樣要滿足布拉格方程的反射條件。另一方面還要滿足衍射線的聚焦條件,即使整個試樣上產生的X衍射線均能被計數器所接收。

    在理想的在理想情況下,X射線源、計數器和試樣在一個聚焦圓上。且試樣是彎曲的,曲率與聚焦圓相同。對於粉末多晶體試樣,在任何方位上總會有一些(hkl)晶面滿足布拉格方程產生反射,而且反射是向四面八方的,但是,那些平行於試樣表面的晶面滿足布拉格方程時,產生衍射,且滿足入射角=反射角的條件。由平面幾何可知,位於同一圓弧上的圓周角相等,所以,位於試樣不同部位M,O,N處平行於試樣表面的(hkl)晶面,可以把各自的反射線會聚到F點(由於S

    是線光源,所以廠點得到的也是線光源)。這樣便達到了聚焦的目的。

    在測角儀的實際工作中,通常X射線源是固定不動的。計數器並不沿聚焦圓移動,而是沿測角儀圓移動逐個地對衍射線進行測量。因此聚焦圓的半徑一直隨著2θ角的變化而變化。在這種情況下,為了滿足聚焦條件,即相對試樣的表面,滿足入射角=反射角的條件,必須使試樣與計數器轉動的角速度保持1:2的速度比。不過,在實際工作中,這種聚焦不是十分精確的。因為,實際工作中所採用的樣品不是弧形的而是平面的,並讓其與聚焦圓相切,因此實際上只有一個點在聚焦圓上。這樣,衍射線並非嚴格地聚集在F點上,而是有一定的發散。但這對於一般目的而言,尤其是2θ角不大的情況下(2θ角越小,聚焦圓的曲率半徑越大,越接近於平面),是可以滿足要求的。

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