X射线衍射仪原理与应用.ppt

X射线衍射的原理 X射线衍射图谱 多晶的X射线衍射 X射线衍射数据解析 X射线衍射仪软件系统 各种实验方法应用软件及功能 Texture用做控制极图，包括schulz反射法 和decker透射法。用步进扫描采集数据后，做扣除背底、吸收及散焦修正、并做归一化处理，绘制出极图。 ODF 取向分布函数（ODF）织构定量分析软件是在Texture 数据处理基础上，由完整和不完整极图数据用球谐级数展开法做ODF分析，可绘制任意HKL极图和反极图。 TOPAS 是新一代Rietveld分析软件，用做粉末衍射花样拟合精修晶体结构与解结构。在单晶样品无法制备时，用粉末样品进行晶体结构分析。可进行全谱拟合的无标定量分析，嵌镶尺寸和晶格畸变的测定。 HRXRD 用于高分辨X射线衍射，模拟及数据处理，分析单晶外延膜的结构特征，如晶格常数、点阵错配、化学组分等分析。 REFSIM用于分析薄膜的厚度、密度、表面与截面的粗糙度等。 各种实验方法应用软件功能 系统控制管理与数据采集软件 EVA基本数据处理软件 无标样晶粒尺寸和微观应变测定 SEARCH物相检索软件（可有效的检索多相样品中重叠峰、择优取向、微量相中的物相，PDF2。 DQUANT物相定量分析，包括多种常规定量分析方法，如内标法、外标法、直接对比法，可做结晶度测定。 Crysize用 Warren-Averbach Fourier分析法和单峰法进行镶嵌尺寸（晶粒大小）和微观畸变（微关应力）的测定。 Index用做粉末衍射花样的指标化和点阵参数测量，包括分析法和尝试法等。 Metric可对所有晶系粉末样品进行点阵参数精确测定。 Stress用做试样和实物构件残余应力测定，含有Omega 模式和 Psi模式。 XRD能开展的工作（包括高分子聚合物） 物相鉴定，不同晶形的鉴定、共混物共聚物分析、添加剂物相分析 晶胞参数的精密计算 结晶化度、晶粒大小与畸变 Rietvild结构分析、定量分析 取向度 长周期 颗粒尺寸分布 不同温度条件下，物相的变化 X射线衍射物相分析 精确测定晶格常数 衍射多重峰的分离 测定晶粒大小和晶格畸变 WPF/Rietveld分析（晶体结构的精密化） Rietveld分析（定量） Au纳米粒子的粒径分析示例 X射线衍射仪工作原理图 垂直X射线测角仪 1、 利用布拉格衍射峰位、峰形及峰强度分析 （1）?? 晶体及相结构的分析。包括晶体及相结构的测定解析，谱线指标化及晶系的测定，化合物物相的定性和定量分析，相变的研究，薄膜的结构分析，结晶形态的研究等，此类分析是最常用。 （2）?? 晶体取向和织构的分析 其中包括晶体定向，解理面、惯析面的测定，晶体生长的形变研究，材料织构的测定和分析、极图、反极图以及取向分布函数（ODF）的测定等。 （3）?? 点阵参数的精确测定 其中包括固熔体组分和类型的测定，固熔体相组分的定量分析，固熔体的固熔度的测定，宏观弹性应力和弹性系数的测定，热膨胀系数和压缩系数的测定，晶体原子间距大小，键能大小、密度、晶胞体积、熔点的测定，半导体等材料的配比，表面错配度，膜厚的测定等。 （4）?? 衍射线形的分析 其中包括晶粒大小和嵌镶块尺寸的测定，冷加工形变的研究及微观应力的测定，有序度及结晶度的测定，变形金属结构的测定，晶体点阵应变的测定，疲劳过程中材料显微结构变化的研究等。 不规则样品测试原理图 X射线透射实验装置  毛细管实验测试装置 （1）?? 半导体外延膜的检测，包括点阵失配成分的变化分析，外延膜及衬底取相差的测定，膜厚的测定，点阵相干性的研究，晶片弯曲度的测定，衬底和膜结晶完整性的研究，半导体超晶格的结构分析。 （2）?? 晶体生长和完整性的观测。包括晶体生长机理研究，晶片弯曲度和弯曲方向的测定，位错运动和新的位错反映，硅单晶中孪晶界面的结构缺陷及堆垛层错的结构。 3.1????? 利用小角度散射强度分布分析 （1）微小散射区（超细粉末粒子或微孔）形状、纳米颗粒大小和分布的测定。如回转半径的测定，孤立体系的散射和散射体的尺寸、?? 形状的平价、粒子界面结构的表征。 （2）?? 高分子和生物大分子的研究。例如高分子溶液分子量和分子量分布测定，溶液中高分子线团尺寸和形状的测定，聚合物的形变和结构，结晶聚合物的形态结构，嵌段聚合物微相分离以及离聚物中离子聚集体的结构、生物组织的结构的测定。 （1）?? 固体内部及某些表面缺陷的研究，聚合物和纤维中微孔的测定。 （2）?? 聚合物中长周期的测定。 （3）?? 聚合物/填料体系以及催化剂比表面积的测定。 摄像板（IP）X射线衍射装置 蛋白质晶体结构立体图 影象板单晶自动X射线结构解析装置 有机晶体结构模型 有机晶体结构模型 扫描X射线形貌相机 （1）?? 晶体生长和完整性的观测。包括