X射线衍射分析_百度百科
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X射线衍射分析
X射线衍射相分析（phase analysis of xray diffraction）利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。
X射线衍射分析简介
X射线衍射相分析（phase analysis of xray diffraction）利用在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。每一种结晶物质，都有其特定的晶体结构，包括点阵类型、晶面间距等参数，用具有足够能量的x射线照射试样，试样中的物质受激发，会产生二次荧光X射线（标识X射线），晶体的晶面反射遵循布拉格定律。通过测定衍射角位置（峰位）可以进行化合物的定性分析，测定谱线的积分强度（峰强度）可以进行定量分析，而测定谱线强度随角度的变化关系可进行晶粒的大小和形状的检测。
X射线衍射分析
X射线衍射分析理论发展
X射线衍射分析发现衍射现象
1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了与晶体相遇时能发生，证明了X射线具有的性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。当一束单色X入射到晶体时，由体是由原子规则排列成的组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线有
X射线衍射的产生
相同数量级，故由不同散射的X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。这就是X衍射的基本原理。衍空间方位与晶体结构的关系可用方程表示：
2dsinθ=nλ
式中：λ是X射线的；θ是；d是结晶面间隔；n是整数。波长λ可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构，此即定性分析。从衍射X射线强度的比较，可进行定量分析。
X射线衍射分析运动学衍射理论
Darwin的理论称为X衍射运动学理论。该理论把作为三维Fraunhofer衍射问题来处理，认为晶体的每个体积元的散射与其它体积元的散射无关，而且散通过晶体时不会再被散射。虽然这样处理可以得出足够精确的，也能得出衍射强度，但运动学理论的根本性假设并不完全合理。因为散在内一定会被再次散射，除了与原射线相结合外，散射线之间也能相互结合。Darwin不久以后就认识到这点，并在他的理论中作出了多重散射修正。
X射线衍射分析动力学衍射理论
Ewald的理论称为动力学理论。该理论考虑到了内所有波的相互作用，认为与衍射线在晶体内相干地结合，而且能来回地交换。两种理论对细小的得到的强度相同，而对大块完整的晶体，则必须采用动力学理论才能得出正确的结果。
X射线衍射分析发展方向
X分析的新发展，金属X射线分析由于设备和技术的普及已逐步变成金属研究和有机材料，纳米材料测试的常规方法。而且还用于动态测量。早期多用照相法，这种方法费时较长，强度测量的精确度低。50年代初问世的计数器衍射仪法具有快速、强度测量准确，并可配备计算机控制等优点，已经得到广泛的应用。但使用单色器的照相法在微量样品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。从70年代以来，随着高强度X源（包括超高强度的旋转阳极X射线发生器、电子同步加速辐射,高压脉冲X射线源）和高灵敏度探测器的出现以及电子计算机分析的应用，使金属 X射线学获得新的推动力。这些新技术的结合，不仅大大加快分析速度，提高精度，而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究。
X射线衍射分析详细内容
X射线衍射分析原理
X衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定的X照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。衍射X满足（W.L.Bragg）：2dsinθ=nλ式中：λ是X的；θ是；d是结晶面间隔；n是整数。λ可用已知的X测定，进而求得面间隔，即结晶内或离子的规则排列状态。将求出的衍射X强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构，此即定性分析。从衍射X强度的比较，可进行。本法的特点在于可以获得元素存在的化合物状态、原子间相互结合的方式，从而可进行价态分析，可用于对环境的物相鉴定，如大气颗粒物中的风砂和土壤成分、工业排放的金属及其化合物（）、汽车排气中铅的组成、水体沉积物或中金属存在的状态等等。
X射线衍射分析单晶衍射法
X衍射分析的基本方法为劳埃法与周转晶体法。
X射线衍射分析劳埃法
劳埃法以光源发出连续X照射置于台上静止的单晶体样品，用平板底片记录产生的衍射线。根据底片位置的不同，劳埃法可以分为透射劳埃法和背射劳埃法。背射劳埃法不受样品厚度和吸收的限制，是常用的方法。劳埃法的衍射花样由若干劳埃斑组成，每一个劳埃斑相应面的1～n级反射，各劳埃斑的分布构成一条。
X射线衍射分析周转晶体法
周转晶体法以单色X照射转动的样品，用以样品为轴线的圆柱形记录产生的衍射线，在底片上形成分立的衍射斑。这样的衍射花样容易准确测定
晶体的和衍射强度，适用于未知晶体的结构分析。周转晶体法很容易分析对称性较低的晶体（如正交、、三斜等晶系晶体）结构，但应用较少。
X射线衍射分析多晶衍射法
方法包括照相法与衍射仪法。
X射线衍射分析照相法
照相法以光源发出的特征X照射样品，并用底片记录衍射花样。根据与底片的相对位置，照相法可以分为德拜法、聚焦法和针孔法，其中德拜法应用最为普遍。
德拜法以一束准直的特征X照射到小块粉末样品上，用卷成圆柱状并与样品同轴安装的窄条底片记录衍射信息，获得的衍射花样是一些衍射弧。此方法的优点为：⑴ 所用试样量少（0.1毫克即可）；⑵ 包含了试样产生的全部反；⑶ 装置和技术比较简单。
聚焦法的底片与处于同一上，以具有较大发散度的单色X照射样品上较大区域。由于同一上的同弧相等，使得样品中的等同晶面的衍射线在上聚焦成一点或一条线。聚焦法短，分辨率是德拜法的两倍，但在小θ 范围衍条较少且宽，不适于分析未知样品。
针孔法用三个针孔准直的单色X为光源，照射到平板样品上。根据不同的位置针孔法又分为穿透针孔法和背射针孔法。针孔法得到的衍射花样是衍的整个圆环，适于研究晶粒大小、晶体完整性、宏观残余应力及试样中的择优取向等。但这种方法只能记录很少的几个衍射环，不适于其它应用。
X射线衍射分析衍射仪法
以实验装置为原型，融合了机械与电子技术等多方面的成果。衍射仪由X发生器、、和辐射探测电路4个基本部分组成，是以特征X射线照射多晶体样品，并以辐射探测器记录衍射信息的衍射实验装置。现代X衍射仪还配有控制操作和运行的计算机系统。X衍射仪的成像原理与聚集法相同，但记录方式及相应获得的衍射花样不同。衍射仪采用具有一定发散度的入射线，也用“同一圆周上的同弧相等”的原理聚焦，不同的是其聚焦圆半径随 2θ的变化而变化。衍射仪法以其方便、快捷、准确和可以自动进行数据处理等特点在许多领域中取代了照相法，现在已成为晶体结构分析等工作的主要方法。
X射线衍射分析双晶衍射法
双晶衍射仪用一束X（通常用Ka1作为射线源）照射一个参考晶体的表面，使符合的某一的X在很小角度范围内被反射，这样便得到接近单色并受到偏振化的窄，再用适当的光阑作为限制，就得到近乎准值的X射线束。把此X作为第二晶体的入射线，第二晶体和在衍射位置附近分别以Δθ 及Δ(2θ)角度摆动，就形成通常的衍射仪。
在近完整晶体中，缺陷、畸变等体现在X谱中只有几十弧秒，而半导体材料进行要求失配要达到10-4或更小。这样精细的要求使X射线衍射技术成为近代光电子材料及器件研制的必备测量仪器，以双晶衍射技术为基础而发展起来的四晶及五晶衍射技术（亦称为双晶衍射），已成为近代X射线衍射技术取得突出成就的标志。但衍射仪的第二晶体最好与第一晶体是同种晶体，否则会发生。所以在测量时，衍射仪的参考晶体要与被测晶体相同，这个要求使双晶衍射仪的使用受到限制。
X射线衍射分析应用实例
X射线衍射分析样品要求
1、金属样品如块状、板状、圆拄状要求磨成一个平面，面积不小于10X10毫米，如果面积太小可以用几块粘贴一起。
2、对于片状、圆拄状样品会存在严重的择优取向，衍射强度异常。因此要求测试时合 理选择响应的方向平面。
3、对于测量金属样品的微观（），测量残余奥氏体，要求样品不能简单粗磨，要求制备成金相样品，并进行普通抛光或电解抛光，消除表面应变层。
4、粉末样品要求磨成320目的粒度，约40微米。粒度粗大衍射强度低，峰形不好，分辨率低。要了解样品的物理化学性质，如是否易燃，易潮解，易腐蚀、有毒、易挥发。
5、粉末样品要求在3克左右，如果太少也需5毫克。
6、样品可以是金属、、有机、无机材料粉末。
X射线衍射分析应用范围
晶体的X衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换，每种晶体的结构与其X射线衍射图之间都有着一一对应的关系，其特征X射线衍射图谱不会因为它种物质混聚在一起而产生变化，这就是X射线衍射物相分析方法的依据。制备各种标准单相物质的衍射花样并使之，将待分析物质的衍射花样与之对照，从而确定物质的组成相，就成为物相定性分析的基本方法。鉴定出各个相后，根据各相花样的强度正比于改存在的量（需要做吸收校正者除外），就可对各种组分进行。目前常用衍射仪法得到衍射图谱，用“粉末衍射标准联合会（JCPDS）”负责编辑出版的“粉末衍射卡片（PDF卡片）”进行。
目前，存在的问题主要有：⑴ 待测物图样中的最强线条可能并非某单一相的最强线，而是两个或两个以上相的某些次强或三强线叠加的结果。这时若以该线作为某相的最强线将找不到任何对应的卡片。⑵ 在众多卡片中找出满足条件的卡片，十分复杂而繁锁。虽然可以利用计算机辅助检索，但仍难以令人满意。⑶ 定量分析过程中，配制试样、绘制定标或者K值测定及计算，都是复杂而艰巨的工作。为此，有人提出了可能的解决办法，认为 从相反的角度出发，根据标准数据（PDF卡片）利用计算机对定性分析的初步结果进行多相显示，绘出与衍射强度的模拟衍射。通过调整每一物相所占的比例，与衍射仪扫描所得的衍射图谱相比较，就可以更准确地得到定性和定量分析的结果，从而免去了一些定性分析和整个定量分析的实验和计算过程。
常数的精确测定
是晶体物质的基本结构参数，测定点阵常数在研究固态、确定类型、测定固溶体、测定等方面都得到了应用。常数的测定是通过X衍射线的位置（θ ）的测定而获得的，通过测定衍射花样中每一条衍射线的位置均可得出一个点阵常数值。
常数测定中的涉及两个独立的问题，即的和角的。的问题主要是X谱学家的责任，衍射工作者的任务是要在波长分布与衍射线分布之间建立一一对应的关系。知道每根的后就可以根据不同的晶系用相应的公式计算常数。测量的精度随θ 角的增加而增加， θ越大得到的常数值越精确，因而点阵常数测定时应选用高角度衍。一般采用图解和来消除，常数测定的精确度极限处在1×10-5附近。
应力的测定
X测定以衍射花样特征的变化作为应变的量度。宏观均匀分布在物体中较大范围内，产生的均匀应变表现为该范围内方向相同的各中同名变化相同，导致衍向某方向位移，这就是X测量宏观应力的基础；微观应力在各晶粒间甚至一个晶粒内各部分间彼此不同，产生的不均匀应变表现为某些区域晶面间距增加、某些区域晶面间距减少，结果使衍射线向不同方向位移，使其衍射线漫散宽化，这是X射线测量微观应力的基础。应力在应变区内使原子偏离，导致衍强度减弱，故可以通过X射线强度的变化测定超微观应力。测定应力一般用衍射仪法。
X射线测定具有非破坏性，可测小范围，可测表层应力，可区别应力类型、测量时无需使材料处于无等优点，但其测量精确度受组织结构的影响较大，X射线也难以测定动态瞬时应力。
晶粒尺寸和的测定
若材料的无畸变、足够大，理论上其粉末衍射花样的谱线应特别锋利，但在实际实验中，这种谱线无法看到。这是因为仪器因素和物理因素等的综合影响，使纯衍射谱线增宽了。纯谱线的形状和宽度由试样的平均晶粒尺寸、尺寸分布以及中的主要缺陷决定，故对线形作适当分析，原则上可以得到上述影响因素的性质和尺度等方面的信息。
在晶粒尺寸和测定过程中，需要做的工作有两个：⑴ 从实验线形中得出纯衍形，最普遍的方法是傅里叶变换法和重复连续卷积法。⑵ 从衍射花样适当的谱线中得出晶粒尺寸和缺陷的信息。这个步骤主要是找出各种使的因素，并且分离这些因素对宽度的影响，从而计算出所需要的结果。主要方法有傅里叶法、线形方差法和积分宽度法。
取向和织构测定
取向的测定就是找出晶体样品中晶体学取向与样品外坐标系的位向关系。虽然可以用光学方法等物理方法确定取向，但X不仅可以精确地单晶定向，同时还能得到晶体内部微观结构的信息。一般用劳埃法定向，其根据是底片上劳埃斑点转换的极射赤面投影与样品外坐标轴的极射赤面投影之间的位置关系。透射劳埃法只适用于厚度小且吸收系数小的样品；背射劳埃法就无需特别制备样品，样品厚度大小等也不受限制，因而多用此方法 。
材料中晶粒取向沿一定方位偏聚的现象称为，常见的织构有丝织构和板织构两种类型。为反映织构的概貌和确定织构指数，有三种方法描述织构：、和三维取向函数，这三种方法适用于不同的情况。对于丝织构，要知道其形式，只要求出求其丝轴指数即可，照相法和衍射仪法是可用的方法。板织构的极点分布比较复杂，需要两个指数来表示，且多用衍射仪进行测定。[1]
汽车百科全书编纂委员会．汽车百科全书．北京：中国大百科全书出版社，2010
中国汽车工程学会（SAE-Chin...
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共有&12&人回复了该问答已知XRD图，如何确定物质
紧急求助！！！我做的是YAG粉体，可是在学校测得图是附件所示，跟文献资料里的都对不上，而且这还不是巧合，我测的好几个都是这样。能帮我分析出这是什么物质吗？快交论文了，时间不多了！先谢谢各位大师了！！
回复于： 9:50:00LZ,你的样品是Y2O3，不是你说的那个物质哦～～～～～～～2-Theta& & d(A)& Intensity& &
I%& Phase ID& & d(A)& &
I%& h& k& l& 2-Theta&
19.460& 4.5576& & & &
34& & 7.8& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
29.263& 3.0494& & & & 437& 100.0& Y2O3& & & 3.& 2& 2& 2&
29.150& -0.114 33.894& 2.6426& & & & 153&
35.0& Y2O3& & & 2.6510&
25.0& 4& 0& 0&
33.783& -0.111 48.569& 1.8730& & & & 287&
65.7& Y2O3& & & 1.8745&
39.0& 4& 4& 0&
48.526& -0.043 57.697& 1.5964& & & & 131&
30.0& Y2O3& & & 1.5986&
13.0& 6& 2& 2&
57.612& -0.085 78.580& 1.2164& & & &
10.3& Y2O3& & & 1.2164& & 3.0& 6& 6& 2&
回复于： 0:11:00数据附件可发到huangjw@mail.，我来帮你放上来。
回复于： 21:08:00
XRD图一般只判定结构的，确定物质可以根据它的三强线查对应的资料表啊。还请高手做更进一步的解释。
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未解决问题X射线衍射技术及其应用_百度百科
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X射线衍射技术及其应用
《X射线衍射技术及其应用》是由华东理工大学出版社于日出版发行的图书，作者姜传海、杨传铮。[1]
X射线衍射技术及其应用编辑推荐
本书对于X射线衍射的实验技术和进行了比较系统完整的介绍。书中除叙述X射线衍射的基本原理和方法概貌外，尽可能将查到的有关最新文献介绍给读者。
X射线衍射技术及其应用内容简介
全书共13章，主要内容包括X射线物理学基础、X射线衍射方向、X射线强度、X射线衍射方法、多晶物相分析、晶体结构与点阵参数分析、应力测量与分析、衍射谱线形分析、多晶织构测量和单晶定向以及在薄膜和一维超点阵材料、聚合物高分子材料、纳米材料、介孔材料分析中的应用。
X射线衍射技术及其应用作者简介
姜传海，现担任中国物理学会X射线衍射专业委员、中国晶体学会粉末衍射专业委员、中国机械工程学会理化检验分会委员、中国仪器学会高速分析专业委员、全国残余应力专业委员及秘书长等。
X射线衍射技术及其应用目录
第1章 X射线物理学基础　　1.1 X射线衍射分析发展简史　　1.2 X射线本质及其波谱　　1.2.1 X射线本质　　1.2.2 X射线谱　　1.3 X射线与物质相互作用　　1.3.1 X射线散射　　1.3.2 X射线真吸收　　1.3.3 X射线衰减规律　　1.3.4 X射线吸收效应的应用　　1.4 X射线防护　　练习题　　第2章 X射线衍射方向　　2.1 晶体几何学　　2.1.1 晶体结构　　2.1.2 晶体投影　　2.1.3 倒易点阵　　2.2 布拉格方程　　2.2.1 布拉格方程　　2.2.2 布拉格方程的讨论　　2.2.3 倒易空间中的衍射条件　　2.3 厄瓦尔德图解　　2.3.1 厄瓦尔德图解　　2.3.2 厄瓦尔德图解示例　　练习题　　第3章 X射线衍射强度　　3.1 单个晶胞散射强度　　3.1.1 单个电子散射强度　　3.1.2 单个原子散射强度　　3.1.3 单个晶胞散射强度　　3.2 单个理想小晶体散射强度　　3.2.1 干涉函数　　3.2.2 衍射畴　　3.3 实际多晶体衍射强度　　3.3.1 实际小晶粒积分衍射强度　　3.3.2 实际多晶体衍射强度　　3.3.3 多晶体衍射强度计算方法　　练习题　　第4章 X射线衍射方法　　4.1 照相法　　4.1.1 德拜一谢乐法　　4.1.2 聚焦法　　4.1.3 『孔法　　4.2 衍射仪法　　4.2.1 测角仪　　4.2.2 计数器　　4.2.3 单色器　　4.3 测量条件　　4.3.1 试样要求　　4.3.2 影响测量结果的因素　　4.3.3 测量条件示例　　练习题　　第5章 多晶物相分析　　5.1 标准卡片及其索引　　5.1.1 卡片介绍　　5.1.2 索引方法　　5.2 定性物相分析　　5.2.1 手工检索　　5.2.2 计算机检索　　5.2.3 其他问题　　5.3 定量物相分析　　5.3.1 基本原理　　5.3.2 分析方法　　5.3.3 其他问题　　练习题　　第6章 晶体结构与点阵参数分析　　6.1 晶体结构识别　　6.1.1 基本原理　　6.1.2 立方晶系指标化　　6.1.3 其他问题　　6.2 点阵参数测定　　6.2.1 德拜法误差来源　　6.2.2 衍射仪法误差来源　　6.2.3 消除系统误差方法　　6.3 晶体结构模型分析　　6.3.1 原理与方法　　6.3.2 其他问题　　练习题　　第7章 应力测量与分析　　7.1 测量原理　　7.1.1 内应力分类　　7.1.2 测量原理　　7.2 测量方法　　7.2.1 测量方式　　7.2.2 试样要求　　7.2.3 测量参数　　7.3 数据处理方法　　7.3.1 衍射峰形处理　　7.3.2 定峰方法　　7.3.3 误差分析　　7.4 三维应力及薄膜应力测量　　7.4.1 三维应力测量　　7.4.2 薄膜应力测量　　练习题　　第8章 衍射谱线形分析　　8.1 谱线宽化效应及卷积关系　　8.1.1 几何宽化效应　　8.1.2 物理宽化效应　　8.1.3 谱线卷积关系　　8.2 谱线宽化效应分离　　8.2.1 强度校正与K。双线分离　　8.2.2 几何宽化与物理宽化的分离　　8.2.3 细晶宽化与显微畸变宽化的分离　　8.3 非晶材料X射线分析　　8.3.1 径向分布函数　　8.3.2 结晶度计算　　8.4 小角X射线散射分析　　8.4.1 基本原理　　8.4.2 吉尼叶公式及应用　　练习题　　第9章 多晶织构测量和单晶定向　　9.1 多晶体织构测量　　9.1.1 织构分类　　9.1.2 极图及其测量　　9.1.3 反极图及其测量　　9.1.4 三维取向分布函数　　9.2 单晶定向　　9.2.1 单晶劳厄相的特点　　9.2.2 单晶定向方法　　练习题　　第10章 薄膜和一维超点阵材料的X射线分析　　10.1 薄膜分析中常用的X射线方法　　10.1.1 低角度X射线散射和衍射　　10.1.2 掠入射X射线衍射　　10.1.3 粉末衍射仪和薄膜衍射仪　　10.1.4 双晶衍射仪和多重晶衍射仪　　10.1.5 其他方法　　10.2 原子尺度薄膜的研究　　……　　第11章 聚合物和高分子材料的X射线分析　　第12章 纳米材料的X射线分析　　第13章 介也材料的X射线分析　　附录　　参考文献
．豆瓣[引用日期]多晶体与单晶体的x射线衍射图有什么区别_百度知道
多晶体与单晶体的x射线衍射图有什么区别
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晶体与单晶体的x射线衍射图有什么区别单晶体 固态物质分为晶体和非晶体.晶体分为单晶体,多晶体.　　单晶体是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则.单晶体是半导体科学技术上的重要材料:雪花、食盐小颗粒等.例如：单晶硅.　　多晶体是由很多具有相同排列方式但位向不一致的很多小晶粒组成的则称为多晶体.　　晶体（crystal),晶格位相一致的晶体：晶体有三个特征(1)晶体有一定的几何外形；(2)晶体有固定的熔点；(3)晶体有各向异性的特点.　　单晶体是原子排列规律相同.化学药物中的原料药(一般由单一成分组成)在合适的溶剂系统中经重结晶可得到适合X射线衍射使用的单晶样品,其大小约为05mm左右.例如、周期排列的一种固体状态
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