X射线衍射仪在冶金行业的应用

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0 前言晶体具有周期性结构特点，这种周期性结构特点使晶体能对 X射线产生衍射效应，从而获得晶体结构可靠而精确的数据。根据这-特点，x射线研究者发明了 x射线衍射仪。大部分固态物质都是晶体或准晶体，它们能够对 x射线产生各具特征的衍射。用适当的方法把这些衍射线记录下来就得到花样各异的x射线衍射图谱，每种对 x射线产生衍射的物质其 x射线衍射图谱决定于该物质的结构。分析样品对 x射线衍射产生的图谱，x射线粉末衍射图谱可以提供三种晶体结构信息：衍射线位置(角度)、强度和形状(宽度)，其中衍射线位置(角度)是关键参量。根据这些信息可以进行晶体结构分析、物相定性和定量分析等。

l x射线衍射仪的结构及基本原理x射线衍射仪的基本构成包括：高稳定度 x射线发生器，精密测角台，x射线强度测量系统，安装有专用软件的计算机系统等四大部分。

- 探测器 皂系统 -图 1 X射线衍射仪结构简图x射线分析仪器上通常使用的 x射线源是 x射线管，这是-种装有阴阳极的真空封闭管，在管子两极间加上高电压，阴极就会发射出高速电子流撞击金属阳极靶，从而产生 x射线。当 x射线照射到晶体物质上，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射 x射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的x射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强 x射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关，不同的晶体物质具有自己独特的衍射花样。

晶体可看成由平行的原子面所组成，晶体衍射线则是原子面的衍射叠加效应，衍射线空间方位与晶体结构的关系用布拉格(Bragg)方程表示：图 2 Bragg公式的推导示意2dhklsin.0nX式中 n为正整数，衍射级数 n1、2、3.时，分别称为-、二、三.级衍射，即光程差是 x射线波长的整数倍时才互相增强，出现衍射。由布拉格方程可以推出衍射条件为：d≥ /2，即只有晶面问距大于或等于 X射线半波长的干涉面才能参与发射，因此，晶体反射 x射线是-种选择反射”。

2 x射线衍射仪的应用x射线衍射仪在结构分析方面不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的