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一文了解X射線衍射儀的原理和結構組成
閱讀：8590 發布時間：2021-8-18
X射線衍射儀是利用X射線在晶體物質中的衍射效應進行物質結構分析的技術。每一種結晶物質，都有其特定的晶體結構，包括點陣類型、晶面間距等參數，用具有足夠能量的X射線照射試樣，試樣中的物質受激發，會產生二次熒光X射線（標識X射線），晶體的晶面反射遵循布拉格定律。通過測定衍射角位置（峰位）可以進行化合物的定性分析，測定譜線的積分強度（峰強度）可以進行定量分析，而測定譜線強度隨角度的變化關系可進行晶粒的大小和形狀的檢測。
X射線同無線電波、可見光、紫外線等一樣，本質上都屬于電磁波，只是彼此之間占據不同的波長范圍而已。X射線的波長較短，大約在10-8～10-10cm之間。X射線分析儀器上通常使用的X射線源是X射線管，這是一種裝有陰陽極的真空封閉管，在管子兩極間加上高電壓，陰極就會發射出高速電子流撞擊金屬陽極靶，從而產生X射線。當X射線照射到晶體物質上，由于晶體是由原子規則排列成的晶胞組成，這些規則排列的原子間距離與入射X射線波長有相同數量級，故由不同原子散射的X射線相互干涉，在某些特殊方向上產生強X射線衍射，衍射線在空間分布的方位和強度，與晶體結構密切相關不同的晶體物質具有自己*的衍射樣，這就是X射線衍射的基本原理。
X射線衍射儀的結構組成：
（1）X射線發生器 —— 產生X射線的裝置；
X射線發生器由X射線管、高壓發生器、管壓和管流穩定電路以及各種保護電路等部分組成。
現代衍射用的X射線管都屬于熱電子管，有密封式和轉靶式兩種。前者大的功率在2.5KW以內，視靶材料的不同而異；后者是為獲得高強度X射線而設計的，一般功率在10KW以上，目前常用的有9KW、12KW和18KW幾
（2）測角儀 —— 測量角度2θ的裝置；
測角儀是X射線衍射儀測量中核心部分，用來準確測量衍射角。
（3）X射線探測器 —— 測量X射線強度的計數裝置；
計數器的主要功能是將X射線光子的能量轉換成電脈沖信號。通常用于X射線衍射儀的輻射探測器有正比計數器、閃爍計數器和位敏正比探測器。
（4）X射線系統控制裝置 —— 數據采集系統和各種電氣系統、保護系統
X射線能對人體組織造成傷害，在自己做好防護措施的同時也要確保防護系統的安全性。對設備要定期進行檢查維護，操作者要學習射線防護知識，同時也要接受射線職業健康檢查。