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1、在講解X射線衍射技術之前,我們先回顧下X射線的發現過程。

1895年11月8日傍晚,德國維爾茨堡大學校長兼物理研究所所長倫琴教授研究陰極射線。為了防止外界光線對放電管的影響,也為了不使管內的可見光漏出管外,他把房間全部弄黑,還用黑色硬紙給放電管做了個封套。為了檢查封套是否漏光,他給放電管接上電源,他看到封套沒有漏光而滿意。可是當他切斷電源後,卻意外地發現一米以外的一個小工作臺上有閃光,閃光是從一塊熒光屏上發出的。然而陰極射線只能在空氣中進行幾個釐米,這是別人和他自己的實驗早已證實的結論。於是他重複剛才的實驗,把屏一步步地移遠,直到2米以外仍可見到屏上有熒光。倫琴認為這不是陰極射線了。倫琴經過反覆實驗,確信這是種尚未為人所知的新射線,便取名為X射線,亦稱為倫琴射線。

倫琴以及電磁波譜

X射線鐳射

2、X射線的物理特性:

①強的穿透能力,X射線穿透物質的能力與X射線光子能量密切相關,X射線波長越短,穿透能力越強。下表給出了X射線對幾種典型物質的穿透深度及其吸收係數;

X射線對幾種典型物質的穿透深度及其吸收係數

②電離作用,物質受到X射線照射時,引起物質核心外電子脫離原子軌道而發生電離。如在電離作用下,氣體能夠導電;

④熱作用,物質所吸收的X射線能大部分被轉變成熱能,使物體溫度升高;

⑤干涉、衍射、反射、折射作用,由於X射線具有波粒二象性,具備干涉和衍射等波動特性,X射線衍射技術就是利用該特性才得以實現。

備註:X射線的本質是一種電磁波,其波長在0.01~100Å,具有波粒二象性,波動性體現在出現干涉和衍射現象,粒子性體現在與其他物質相互作用

3、X射線可以用來幹嘛?

X

功能

說明

晶體結構

/

物相鑑定

判定樣品的物相型別

物相定量

對於混合物相,計算每種物相的相對質量,主要有K值(RIR法)和Rietveld全譜精修定量

晶粒尺寸

較精確的測試範圍在~100nm內

非晶鑑定

衍射峰顯示出一個大包峰

結晶度分析

描述結晶的完整程度或完全程度

應力應變計算

表徵張應力或壓應力,取決於測試衍射峰與標準峰的相對位置

擇優取向

反應晶體的生長取向

晶格引數

晶格常數以及夾角

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