1、2021/8/61XRD的原理及jade5.0軟件的使用2013/11/122021/8/62X X射線的發(fā)生裝置射線的發(fā)生裝置2021/8/63產(chǎn)生的各種X射線產(chǎn)生的產(chǎn)生的X射線波長范圍很廣，按其特征可以分成兩部分：射線波長范圍很廣，按其特征可以分成兩部分：連續(xù)譜（白色譜）連續(xù)譜（白色譜）和和特征譜（單色譜）特征譜（單色譜）。連續(xù)譜連續(xù)譜是由于快速移動的電子在靶面突然停止而產(chǎn)生的。是由于快速移動的電子在靶面突然停止而產(chǎn)生的。每一個電子，由于突然停下來的結(jié)果，它把它的動能的每一個電子，由于突然停下來的結(jié)果，它把它的動能的一部分變?yōu)闊崮埽徊糠肿優(yōu)橐粋€或幾個一部分變?yōu)闊崮埽徊糠肿優(yōu)橐粋€或幾個X

2、射線量子。射線量子。由于電子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎陔娮拥膭幽苻D(zhuǎn)變?yōu)閄射線能量的有多有少，所放出射線能量的有多有少，所放出的的X射線的波長有所不同射線的波長有所不同。2021/8/64產(chǎn)生的各種X射線 特征特征X射線：由若干互相分離且具有特定波長的射線：由若干互相分離且具有特定波長的譜線組成，其強度大大超過連續(xù)譜線的強度并可譜線組成，其強度大大超過連續(xù)譜線的強度并可疊加于連續(xù)譜線之上，為一線性光譜。這些譜線疊加于連續(xù)譜線之上，為一線性光譜。這些譜線不隨不隨X射線管的工作條件而變，只取決于陽極靶射線管的工作條件而變，只取決于陽極靶物質(zhì)的組成元素，是陽極元素的特征譜線。物質(zhì)的組成元素，是陽極元素的特征譜線

3、。2021/8/65Ka2Ka1能量 n=3（M層） n=2（L層） n=1（K層）常用作XRD的Ka射線動畫演示2021/8/66X射線與物質(zhì)的相互作用入射入射X射線射線吸收吸收物質(zhì)物質(zhì)透射透射X射線射線相干散射（散射加強方向即衍射，相干散射（散射加強方向即衍射，應用于應用于XRD） 非相干散射非相干散射散射散射熱耗熱耗光電效應光電效應熒光效應（應用于熒光效應（應用于XPS）俄歇效應俄歇效應2021/8/67濾波原理 當輸入的X光子能量大于原子內(nèi)層電子的結(jié)合能時，內(nèi)層電子就會被擊出，較外層躍遷，同時輻射出次生X射線，即發(fā)生熒光效應。 用金屬薄片讓波長大（能量低）的X射線透過，讓波長小（能量高

4、）的X射線與物質(zhì)產(chǎn)生熒光效應，而被濾去，這就是濾波原理。2021/8/68濾波片的選擇 X射線分析中，在X射線管與樣品之間放一個濾波片，以濾掉K線以及能量更高的其它X射線。濾波片的材料依靶的材料而定。 一般采用比靶材的原子序數(shù)小1或2的材料。 當Z靶40時， Z濾=Z靶-1 當Z靶40時， Z濾=Z靶-22021/8/69物質(zhì)對X射線的吸收1）吸收系數(shù)隨波長的增大而增大）吸收系數(shù)隨波長的增大而增大, 且在一定區(qū)間內(nèi)是連續(xù)變化的。這是且在一定區(qū)間內(nèi)是連續(xù)變化的。這是因為因為X射線的波長越長越容易被物質(zhì)所吸收。射線的波長越長越容易被物質(zhì)所吸收。2）在某些波長的位置上產(chǎn)生跳躍式的突變。即）在某些波長

5、的位置上產(chǎn)生跳躍式的突變。即吸收限（吸收邊）或激發(fā)吸收限（吸收邊）或激發(fā)限的存在限的存在。 2021/8/610 非相干散射 （康普頓散射） 相干散射（湯姆遜散射） X射線衍射原理 非相干散射和相干散射的區(qū)別在于前者擊出外層電子（原子核束非相干散射和相干散射的區(qū)別在于前者擊出外層電子（原子核束縛弱），外層電子帶走部分的能量后，縛弱），外層電子帶走部分的能量后，X X射線能量降低，波長和射線能量降低，波長和相位變化不確定。相干散射撞擊內(nèi)層電子而未擊出，相位變化不確定。相干散射撞擊內(nèi)層電子而未擊出，X X射線只發(fā)射線只發(fā)生確定相位的變化。多個波的之間產(chǎn)生相互干澀，獲得衍射。生確定相位的變化。多個波

6、的之間產(chǎn)生相互干澀，獲得衍射。康普頓反沖電子2021/8/611X光在晶體中的衍射2021/8/612布拉格衍射方程 將一個原子中的所有電子發(fā)出的相干散射波看作是原子中心發(fā)出的，多個原子發(fā)出的波相互干涉加強區(qū)即是X射線衍射路徑，布拉格將衍射簡化為光的反射，推到出了衍射發(fā)生的必要條件布拉格方程。晶面間距 d面網(wǎng)間距d2021/8/613測角儀、計數(shù)器及衍射圖譜測角儀測量方法有兩種：連續(xù)掃描連續(xù)掃描和步進掃描步進掃描。連續(xù)掃描是計數(shù)器以勻速轉(zhuǎn)動的方式掃描測量，步進掃描這是每過一定時間間隔后轉(zhuǎn)動單位角度的掃描。前者會由于機械設(shè)備即計數(shù)率等的滯后效應和平滑效應而影響精確度；后者精確度高，但花費時間久。

7、2021/8/614粉晶衍射圓錐面和intensity圖譜2021/8/615不同材料狀態(tài)的XRD圖像2021/8/616Jade軟件能夠?qū)崿F(xiàn)的功能 （1）它可以進行衍射峰的指標化。 （2）進行晶格參數(shù)的計算。 （3）根據(jù)標樣對晶格參數(shù)進行校正。 （4）輕松計算峰的面積、質(zhì)心。 （5）出圖更加方便，你可以在圖上進行更加隨意的編輯。2021/8/6171）將從XRD世界網(wǎng)下載的PDF-2004版，解壓到硬盤的某個文件夾中。2）在Jade5.0中，選擇菜單PDF/Setup命令。3）輸入剛解壓開的2004版卡片庫中PDF2.DAT文件所在位置，不要使用Find命令讓系統(tǒng)去搜索，可以使用BROWSE命令自己去查找。4）選擇需要建立索引的PDF2子庫，選擇：“Select All”，因為JADE建立的只是索引，而不是完全復制，所以即使你選擇了全部，也多占不了多少硬盤空間。 5）Go，開始建立索引，建立索引需要大約10分鐘的時間，這期間你可以做其它的事。