淺析x射線衍射儀的基本構(gòu)造
2021-01-08標(biāo)簽：x射線衍射儀
x射線衍射儀的基本構(gòu)造
XRD衍射儀的適用性很廣，通常用于測量粉末、單晶或多晶體等塊體材料，并擁有檢測快速、操作簡單、數(shù)據(jù)處理方便等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的“良心產(chǎn)品”。
在X射線衍射儀的世界里，X射線發(fā)生系統(tǒng)（產(chǎn)生X射線）是“太陽”，測角及探測系統(tǒng)（測量2θ和獲得衍射信息）是其“眼睛”，記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是其“大腦”，三者協(xié)同工作，輸出衍射圖譜。在三者中測角儀是核心部件，其制作較為復(fù)雜，直接影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度，畢竟眼睛是心靈的窗戶嘛！
X射線產(chǎn)生原理
X射線是一種頻率很高的電磁波，其波長為10-8-10-12m遠(yuǎn)比可見光短得多，因?yàn)槠浯┩噶軓?qiáng)，并且其在磁場中的傳播方向不受影響。小提示：X射線具有一定的輻射，對人體有一定的副作用，目前主要鉛玻璃來進(jìn)行屏蔽。
X射線是由高速運(yùn)動的電子流或其他高能輻射流（γ射線、中子流等）流與其他物質(zhì)發(fā)生碰撞時(shí)驟然減速，且與該物質(zhì)中的內(nèi)層原子相互作用而產(chǎn)生的。
不同的靶材，因?yàn)槠湓有驍?shù)不同，外層的電子排布也不一樣，所以產(chǎn)生的特征X射線波長不同。使用波長較長的靶材的XRD所得的衍射圖峰位沿2θ軸有規(guī)律拉伸；使用短波長靶材的XRD譜沿2θ軸有規(guī)律地被壓縮。但需要注意的是，不管使用何種靶材的X射線管，從所得到的x射線衍射儀譜中獲得樣品面間距d值是一致的，與靶材無關(guān)。
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合成儀用于常規(guī)生產(chǎn) 68Ga、177Lu、225Ac 和 90Y 治療診斷示蹤劑的小型且經(jīng)濟(jì)的解決方案。 -
傳統(tǒng)XRD多采用反射幾何和一維點(diǎn)探測器，需逐角度掃描，耗時(shí)長且易受樣品表面狀態(tài)影響。Evident BTXIV臺式XRD衍射儀則另辟蹊徑，以透射衍射幾何配合大面積二維CCD面探測器（1024×256像素），一次曝光即可捕獲完整德拜衍射環(huán)，而非僅記錄單一角度強(qiáng)度。這一設(shè)計(jì)帶來兩大實(shí)質(zhì)優(yōu)勢：其一，數(shù)據(jù)采集效率大幅提升，無需長時(shí)間步進(jìn)掃描，配合一鍵式自動分析，從制樣到出圖僅需數(shù)分鐘； -
傳統(tǒng)XRD多采用反射幾何和一維點(diǎn)探測器，需逐角度掃描，耗時(shí)長且易受樣品表面狀態(tài)影響。Evident BTXIV小型XRD衍射儀結(jié)晶度分析則另辟蹊徑，以透射衍射幾何配合大面積二維CCD面探測器（1024×256像素），一次曝光即可捕獲完整德拜衍射環(huán)，而非僅記錄單一角度強(qiáng)度。這一設(shè)計(jì)帶來兩大實(shí)質(zhì)優(yōu)勢：其一，數(shù)據(jù)采集效率大幅提升，無需長時(shí)間步進(jìn)掃描，配合一鍵式自動分析，從制樣到出圖僅需數(shù)分鐘；
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Evident臺式X射線衍射儀粉末樣品物相分析的樣品振動系統(tǒng)以 6000Hz 高頻驅(qū)使粉末樣品（約 10mg，粒徑＜150μm）在透射光路中不斷改變?nèi)∠?，配合大面積 1024×256像素 二維CCD探測器，單幀曝光即可收集完整德拜環(huán)，并通過2D Peltier制冷（效率＞98%）壓低熱噪聲，使衍射峰分辨率穩(wěn)定在 0.05°（2θ半高寬）。在 5°~55°（2θ） 范圍內(nèi)，用戶可選擇最小步長 0.0 -
設(shè)想這樣一個(gè)場景：地質(zhì)隊(duì)員在野外露頭采集到一塊含礦巖樣，他打開一個(gè)僅相當(dāng)于小型行李箱大小的設(shè)備，將樣品研磨過篩、裝填進(jìn)樣品室，按下啟動鍵，短短幾分鐘后，屏幕上便清晰顯示出其中石英、方解石、白云石的精確含量。這不是未來科技，而是Evident BTXIV便攜式X射線衍射儀一鍵式操作日常操作。 -
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