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X射线衍射技术及其应用
一、X射线物理基础
X射线的作用、X射线的产生、X射线管等
二、X射线衍射仪
布拉格方程、仪器的分类、仪器的构成（X射 线源、测角仪、探测器）
三、X射线衍射分析

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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
X射线和物质的相互作用

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X射线的产生


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旋转阳极

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X射线衍射用光源

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晶向指数
空间点阵中某一阵点的坐标，可以作从原点至 该点的矢量R，并将R用点阵基矢a、b、c表示： R=ua+vb+wc 则该阵点的坐标为（u,v,w） 晶向指数〔uvw〕 〔uvw〕=u:v:w（一定是互质整数连比）

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晶面指数
设某一晶面与坐标轴分别交于A（m,0,0）、 B（0,n,0）、C（0,0,p）三点，则： 晶面指数（hkl）
1 1 1 （hkl）= ： : m n p
（一定是互质整数连比）

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晶面和晶向

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晶面和晶向

物相定性、物相定量、晶粒尺寸、点阵常数、 织构测定、应力分析等

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X射线物理基础
一、X射线物理基础
X射线与物质的相互作用 X射线的产生 X射线管 X射线衍射用光源 滤波片的选择 各种靶材产生的X射线 靶材的选择

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旋转阳极
• 上述常用X射线管的功 率为500～3000W。目前 还有旋转阳极X射线管 、细聚焦X射线管和闪 光X射线管。 • 因阳极不断旋转，电子 束轰击部位不断改变， 故提高功率也不会烧熔 靶面。目前有100kW的 旋转阳极，其功率比普 通X射线管大数十倍。
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X射线的产生

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X射线管

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滤波片的选择规则
Z靶＜40时，Z滤＝Z靶-1

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X射线管
（4）高速电子转换成X射线的效率只有1%，其余99%都作 为热而散发了。所以靶材料要导热性能好，常用黄铜或紫铜 制作，还需要循环水冷却。因此X射线管的功率有限，大功 率需要用旋转阳极。 （5）焦点——阳极靶表面被电子轰击的一块面积，X射线就 是从这块面积上发射出来的。焦点的尺寸和形状是X射线管 的重要特性之一。焦点的形状取决于灯丝的形状，螺形灯丝 产生长方形焦点。
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X射线滤波片的选择
• 在一些衍射分析工作中， 我们只希望是kα 辐射的衍 射线条，但X射线管中发 出的X射线，除Kα 辐射外 ，还含有Kβ 辐射和连续谱 ，它们会使衍射花样复杂 化。 • 获得单色光的方法之一是 在X射线出射的路径上放 置一定厚度的滤波片，可 以简便地将Kβ 和连续谱衰 减到可以忽略的程度。
XRD技术及其应用

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Contents
1 2
晶体相关的基本概念
X射线衍射分析技术
3

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X射线管
（1）阴极（灯丝）——发射电子。 由钨丝制成，加热后热辐射电子。 （2）阳极（靶）——发射X射线。 使电子突然减速并释放X射线。 （3）窗口——X射线出射通道。 既能让 X 射线出射，又能使管密封。 窗口材料用金属铍或硼酸铍锂。窗口与靶面 常成 3-6°的斜角，以减少靶面对出射 X 射 线的阻碍。
1
晶体相关的基本概念

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2
晶体点阵

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3
七种晶系，十四种点阵类型