X射線衍射技術(shù)原理

1、X射線衍射分析射線衍射分析毛秋平毛秋平2015.03 X射線衍射分析（X-ray diffraction，簡(jiǎn)稱XRD），是利用晶體形成的X射線衍射，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部原子在空間分布狀況的結(jié)構(gòu)分析方法。將具有一定波長(zhǎng)的X射線照射到結(jié)晶性物質(zhì)上時(shí)，X射線因在結(jié)晶內(nèi)遇到規(guī)則排列的原子或離子而發(fā)生散射，散射的X射線在某些方向上相位得到加強(qiáng)，從而顯示與結(jié)晶結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的特有的衍射現(xiàn)象。X射線衍射方法具有不損傷樣品、無(wú)污染、快捷、測(cè)量精度高、能得到有關(guān)晶體完整性的大量信息等優(yōu)點(diǎn)。 XRD包括單晶衍射及粉末衍射，其原理皆為以晶體作為光柵，以X射線作為光源進(jìn)行的衍射。一般直接說(shuō)XRD可能更多的指的是PXRD即粉末衍

2、射或叫粉晶衍射或叫多晶衍射。但按道理單晶衍射也可以XRD或SXRD指代。測(cè)粉末的粒度在50100um左右。單晶衍射，測(cè)單晶結(jié)構(gòu)，三維，100um。單晶衍射的精度高。 一、發(fā)展歷史一、發(fā)展歷史 1895年年,德國(guó)物理學(xué)家倫琴德國(guó)物理學(xué)家倫琴(W C Rntgen)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) X射線射線第一張諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)狀第一張諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)狀(1901)授予授予W.K.倫琴倫琴 (18451923) 1912年年,德國(guó)物理學(xué)家勞厄德國(guó)物理學(xué)家勞厄(M von Laue)等等發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) X射線射線 在晶體中的衍射現(xiàn)象，證明了在晶體中的衍射現(xiàn)象，證明了X射線的波動(dòng)性和晶體射線的波動(dòng)性和晶體 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性內(nèi)部結(jié)構(gòu)的

3、周期性 。勞厄勞厄(18791960)獲獲1914年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 1912年年,小布拉格小布拉格(William Lawrence Bragg)成功地解釋了成功地解釋了 勞厄的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。解釋了勞厄的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。解釋了X射線晶體衍射的形成，并射線晶體衍射的形成，并 提出了著名的布拉格公式：提出了著名的布拉格公式： 2dsinn ，表明用，表明用 X射線可以獲取晶體結(jié)構(gòu)的信息。射線可以獲取晶體結(jié)構(gòu)的信息。 1913年老布拉格年老布拉格(William Henry Bragg)設(shè)計(jì)出第一臺(tái)設(shè)計(jì)出第一臺(tái) X射線分光計(jì)，并發(fā)現(xiàn)了特征射線分光計(jì)，并發(fā)現(xiàn)了特征X射線以及成功地測(cè)定出射線以及成

4、功地測(cè)定出 了了NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。的晶體結(jié)構(gòu)。亨利亨利布拉格布拉格(18621942)和和勞倫斯勞倫斯布拉格布拉格(18901971)獲獲1915年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 1917年年,巴克拉巴克拉(Charles Glover Barkla)發(fā)現(xiàn)元素的次級(jí)發(fā)現(xiàn)元素的次級(jí) X射線標(biāo)識(shí)譜。射線標(biāo)識(shí)譜。 每一種化學(xué)元素產(chǎn)生一種次級(jí)每一種化學(xué)元素產(chǎn)生一種次級(jí)X射線輻射，它可被看射線輻射，它可被看 作是該元素的特征標(biāo)志，巴克拉稱其為標(biāo)識(shí)作是該元素的特征標(biāo)志，巴克拉稱其為標(biāo)識(shí)X射線。射線。 標(biāo)識(shí)譜線被區(qū)分為兩個(gè)不同的范圍：標(biāo)識(shí)譜線被區(qū)分為兩個(gè)不同的范圍：K系列和系列和L系列。系列。 對(duì)對(duì)K系列

5、和系列和L系列的進(jìn)一步研究系列的進(jìn)一步研究得到了有關(guān)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的極得到了有關(guān)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的極為重要的結(jié)果：是原子的核電為重要的結(jié)果：是原子的核電荷，而不是原子量，決定該原荷，而不是原子量，決定該原子在元素周期表中的位置。也子在元素周期表中的位置。也就是說(shuō)，原子的核電荷決定原就是說(shuō)，原子的核電荷決定原子的化學(xué)屬性。子的化學(xué)屬性。巴克拉巴克拉(18771944)獲獲1917年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 1924年年,西格班西格班(Karl Manne Georg Siegbahn)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)X射射 線中的光譜線。線中的光譜線。 X射線標(biāo)識(shí)譜間的輻射起源于原子內(nèi)部而與外圍電子射線標(biāo)識(shí)譜間的輻射起

6、源于原子內(nèi)部而與外圍電子 結(jié)構(gòu)所支配的復(fù)雜光譜線及化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)。他證明了結(jié)構(gòu)所支配的復(fù)雜光譜線及化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)。他證明了 巴克拉發(fā)現(xiàn)的巴克拉發(fā)現(xiàn)的K輻射與輻射與L輻射的確存在，另外他還發(fā)現(xiàn)輻射的確存在，另外他還發(fā)現(xiàn) 了了M系。他的工作支持波爾等科學(xué)家關(guān)于原子內(nèi)電子系。他的工作支持波爾等科學(xué)家關(guān)于原子內(nèi)電子 按照殼層排列的觀點(diǎn)。按照殼層排列的觀點(diǎn)。 西格班西格班(18861978)獲獲1924年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 2002年年,賈科尼賈科尼(Riccardo Giacconi)等等發(fā)現(xiàn)宇宙發(fā)現(xiàn)宇宙X射線源。射線源。 表彰表彰“在天體物理學(xué)領(lǐng)域取得的卓越成就，尤其是他的在天體物理學(xué)領(lǐng)域取

7、得的卓越成就，尤其是他的 研究引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了宇宙研究引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了宇宙X射線源射線源”。 里卡多里卡多賈科尼、小柴昌俊、雷蒙德賈科尼、小柴昌俊、雷蒙德戴維斯獲戴維斯獲2002年年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)X-射線結(jié)晶學(xué)方面獲得的諾貝爾獎(jiǎng)射線結(jié)晶學(xué)方面獲得的諾貝爾獎(jiǎng) 1901：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予Wilhelm Conrad Rntgen.發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)X-射射線線. 1914：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予Max TheodorFelix von Laue.發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)X-射線衍射射線衍射. 1915：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予William Henry Bragg和和 Wi

8、lliam Lawrence Bragg.布拉格定律及晶體結(jié)構(gòu)布拉格定律及晶體結(jié)構(gòu). 1962：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予Max Perutz和和John Cowdery Kendrew.血紅蛋白和肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)血紅蛋白和肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)(同晶置換同晶置換). 1962：諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予James Dewey Watson, Francis Harry Compton Crick和和Maurice Hugh Frederick Wilkins(Rosalind Franklin).從纖維衍射得到從纖維衍射得到DNA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu). 1964：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予Dor

9、othy Crowfoot Hodgkin.維生素的維生素的B12晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu). 1976：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予William Nunn Lipscomb Jr.硼烷的結(jié)硼烷的結(jié)構(gòu)和成鍵情況構(gòu)和成鍵情況. 1985：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予Herbert Aaron Hauptman和和Jerome Karle(Isabella Karle).應(yīng)用應(yīng)用X-射線衍射確定物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的直接計(jì)射線衍射確定物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的直接計(jì)算法算法. 1988：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予Johann Deisenhofer, Robert Huber和和Hartmut Michel.

10、噬菌調(diào)理素噬菌調(diào)理素(一種光化學(xué)反應(yīng)中心一種光化學(xué)反應(yīng)中心)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu).陰極發(fā)射出(熱)電子，經(jīng)幾萬(wàn)伏高速電壓加速，獲得能量，高速電子撞擊陽(yáng)極，而發(fā)射出X射線。 18951895年，倫琴對(duì)陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了年，倫琴對(duì)陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了X X射線（倫琴射線）射線（倫琴射線）X-X-射線的發(fā)現(xiàn)射線的發(fā)現(xiàn)二、二、X射線的射線的本質(zhì)本質(zhì)電磁波電磁波，波長(zhǎng)0.05100 ，有波粒二像性。X-X-射線的性質(zhì)射線的性質(zhì) 肉眼不能觀察到，但可使照相底片感光、熒光板發(fā)光肉眼不能觀察到，但可使照相底片感光、熒光板發(fā)光和使氣體電離；和使氣體電離； 能透過(guò)可見(jiàn)光不能透過(guò)的物體；能透過(guò)可見(jiàn)光不能透過(guò)的物體；

11、沿直線傳播，在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，在通過(guò)物體時(shí)沿直線傳播，在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，在通過(guò)物體時(shí)不發(fā)生反射、折射現(xiàn)象，通過(guò)普通光柵亦不引起衍射；不發(fā)生反射、折射現(xiàn)象，通過(guò)普通光柵亦不引起衍射； 對(duì)生物有很厲害的生理作用。對(duì)生物有很厲害的生理作用。X-射線的產(chǎn)生 X射線管是在高真空玻璃管中的一端裝有陽(yáng)極板（鉬、鎢、或銅等金屬），另一端裝有一陰極金屬絲構(gòu)成，并在高真空玻璃管的一側(cè)設(shè)有X射線出射口。當(dāng)在陰極與陽(yáng)極之間加上數(shù)萬(wàn)伏的高壓時(shí)，陰極絲在高溫和管內(nèi)靜電場(chǎng)的作用下發(fā)射電子，形成電子云，經(jīng)聚焦罩后聚成電子束，在陰極和陽(yáng)極間高電位差作用下得到加速，電子以極高的速度從陰極射向陽(yáng)極板，陽(yáng)極板被電子轟擊后便產(chǎn)

12、生X射線。X射線譜 用較高能量的射線或粒子直接與物質(zhì)的原子發(fā)生碰撞所產(chǎn)生的X射線譜一般由連續(xù)譜和特征譜兩部分構(gòu)成。 連續(xù)譜（又稱白色X射線譜） 如果用較高能量的電子入射時(shí)，入射電子直接與原子發(fā)生相互作用，從而入射電子失去其部分或全部能量。當(dāng)入射電子的能量未完全轉(zhuǎn)化為X射線或轉(zhuǎn)化程度不一時(shí)，致使輻射的電磁波波長(zhǎng)有相當(dāng)寬的分布，因而導(dǎo)致早期被稱為“白光輻射”特征譜 在X射線管上施加一定的電壓，當(dāng)所加電壓超過(guò)某一臨界電壓時(shí)（陽(yáng)極元素特有的電壓，叫做激發(fā)電位）就會(huì)產(chǎn)生具有陽(yáng)極元素特定波長(zhǎng)的特征譜；如果用較高能量的射線或粒子轟擊樣品，只要入射射線或粒子的能量足夠大，必然會(huì)產(chǎn)生具有被轟擊物各元素特定波長(zhǎng)的

13、特征X射線譜。 連續(xù)光譜： 管壓低時(shí)，電子撞擊陽(yáng)極的時(shí)間和條件不一致，形成了各種波長(zhǎng)的連續(xù)光譜 特征光譜： 原子內(nèi)層次電子躍遷發(fā)出的輻射，與靶材有關(guān)，X射線管的管壓超過(guò)靶的某一激發(fā)電位時(shí)才有標(biāo)識(shí)光譜X射線譜由L層內(nèi)不同亞能級(jí)電子向K層躍遷所發(fā)射的Ka1, Ka 2譜線的關(guān)系：波長(zhǎng)前者大于后者；譜線的關(guān)系：波長(zhǎng)前者大于后者；IKa1, =2I Ka 2 X射線的頻率由下式?jīng)Q定： h 2 1 式中1和2為原子的正常狀態(tài)能量和受刺 激狀態(tài)時(shí)的能量。 當(dāng)打去K層電子時(shí)，所有靠外邊的電子層中的電子都可能落到那個(gè)空位上，當(dāng)產(chǎn)生回落躍遷時(shí)就產(chǎn)生K系的X射線光譜。K系線中，K線相當(dāng)于電子由L層過(guò)渡到K層，K線

14、相當(dāng)于電子由M層過(guò)渡到K層。當(dāng)然K線比K線頻率要高，波長(zhǎng)較短。整個(gè)K系X射線波長(zhǎng)最短。結(jié)構(gòu)分析時(shí)所采用的就是K系X射線。X-X-射線的命名射線的命名三、X射線與物質(zhì)的相互作用 X射線與物質(zhì)相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種不同的和復(fù)雜的過(guò)程。但就其能量轉(zhuǎn)換而言，一束X射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，它的能量可分為三部分：其中一部分被散射，一部分被吸收，一部分透過(guò)物質(zhì)繼續(xù)沿原來(lái)的方向傳播。透過(guò)物質(zhì)后的射線束由于散射和吸收的影響強(qiáng)度被衰減。 X射線與物質(zhì)作用除散射、吸收和通過(guò)物質(zhì)外，幾乎不發(fā)生折射，一般情況下也不發(fā)生反射。熱能透射X射線衰減后的強(qiáng)度I0散射X射線電子熒光X射線相干的非相干 的反沖電子俄歇電子光電子康普頓效應(yīng)俄

15、歇效應(yīng) 光電效應(yīng)X X射線與物質(zhì)相互作用射線與物質(zhì)相互作用 （散射，吸收，透過(guò)）（散射，吸收，透過(guò)）X射線的散射射線的散射 受X射線的轟擊，物質(zhì)中發(fā)生受迫振動(dòng)的電子成為次生X射線的波源，向外輻射電磁波，稱為散射波。相干散射：相干散射：散射線波長(zhǎng)與入射線波長(zhǎng)相同，相位滯后恒定，散射線之間能相互干涉。非相干散射非相干散射（康普頓-吳有訓(xùn)）：散射線波長(zhǎng)與入射線波長(zhǎng)不同時(shí)，散射線之間不相互干涉。 當(dāng)入射 X 光子與物質(zhì)中的某些電子（例如內(nèi)層電子）發(fā)生碰撞時(shí)，由于這些電子受到原子的強(qiáng)力束縛，光子的能量不足以使電子脫離所在能級(jí)的情況下，此種碰撞可以近似地看成是剛體間的彈性碰撞，其結(jié)果僅使光子的前進(jìn)方向發(fā)生

16、改變，即發(fā)生了散射，但光子的能量并未損耗，即散射線的波長(zhǎng)等于入射線的波長(zhǎng)。此時(shí)各散射線之間將相互發(fā)生干涉，故成為相干散射。相干散射是引起晶體產(chǎn)生衍射線的根源。相干散射或稱古典散射 當(dāng)X射線進(jìn)入物質(zhì)被物質(zhì)衰減時(shí)，主要產(chǎn)生光電吸收（產(chǎn)生特征X射線或俄歇電子）和散射（相干散射和非相干散射）作用。 相干散射又稱瑞利（Rayleigh）散射、彈性散射或經(jīng)典散射。這種作用是入射X射線被原子內(nèi)的束縛電子彈性散射，散射后的光子能量等于原來(lái)入射光子的能量。這種散射只是方向改變而波長(zhǎng)不變的一種次級(jí)輻射。由于入射X射線在物質(zhì)中遇到的所以電子，構(gòu)成了一群可以相干的波源而發(fā)射衍射，這種散射稱為相干散射。非相干散射 非相

17、干散射亦稱康普頓散射、非彈性散射或量子散射。與相干散射不同，非相干散射是能量較大的原級(jí)X或射線光子與結(jié)合能較小的電子或自由電子發(fā)生非彈性碰撞的結(jié)果。經(jīng)非相干散射的次級(jí)輻射，其波長(zhǎng)比原級(jí)射線長(zhǎng)，且隨不同的方向而改變。由于他們的波長(zhǎng)各不相同，兩個(gè)散射波的周相之間互相沒(méi)有關(guān)系，因此不能造成干涉作用而發(fā)生衍射現(xiàn)象，故稱這種散射為非相干散射。 X射線與物質(zhì)作用發(fā)生輻射時(shí)，通常同時(shí)存在著相干散射和非相干散射。一般情況下，對(duì)于能量較低的入射光子，相干散射是主要的；對(duì)于能量較高的入射光子，非相干散射是主要的。也就是說(shuō)當(dāng)入射光子的能量大大超過(guò)殼層電子的結(jié)合能時(shí)，則以非相干散射為主；當(dāng)入射光子的能量接近或小于殼層

18、電子的結(jié)合能時(shí)，則發(fā)生相干散射為主。X射線的吸收 物質(zhì)對(duì)X射線的吸收是指X射線能量在通過(guò)物質(zhì)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。?duì)X射線而言，即發(fā)生了能量損耗。有時(shí)把X射線的這種能量損耗稱為吸收。物質(zhì)對(duì)X射線的吸收主要是由原子內(nèi)部的電子躍遷引起的。在這個(gè)過(guò)程中發(fā)生X射線的光電效應(yīng)和俄歇效應(yīng)，使X射線的部分能量轉(zhuǎn)變成為光電子、熒光X射線及俄歇電子的能量。此外入射X射線的能量還消耗于產(chǎn)生熱量。因此，X射線的強(qiáng)度被衰減。X X射線的吸收射線的吸收 X X射線能量在通過(guò)物質(zhì)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。射線能量在通過(guò)物質(zhì)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。?duì)對(duì)X X射線而言，即發(fā)生了能量損耗射線而言，即發(fā)生了能量損耗, , 主要是

19、由原子主要是由原子內(nèi)部的電子躍遷引起的。內(nèi)部的電子躍遷引起的。 1 1 ）特征）特征X X射線射線 2 2）俄歇電子）俄歇電子 3 3 ）光電子）光電子 1 1 ）特征）特征X X射線射線 E = h = hc/ 以特征X射線作為信號(hào)的分析手段: X射線熒光光譜分析(XFS) 電子探計(jì)X射線顯微分析（EPMA） 前者的入射束是X射線，而后者的入射束是電子束。 二者的分析儀器都分為能譜儀（EDS）和波譜儀（WDS）兩種。 1 1 ）特征）特征X X射線射線 原子內(nèi)層電子被激發(fā)電離形成空位，較高能級(jí)電子躍遷至該空位，多余能量使原子外層電子激發(fā)發(fā)射，形成無(wú)輻射躍遷，被激發(fā)的電子即為俄歇電子。 元素在

20、樣品中所處的化學(xué)環(huán)境同樣會(huì)造成電子的結(jié)合能的微小差異，導(dǎo)致俄歇電子能量的化學(xué)位移，因此根據(jù)俄歇電子的動(dòng)能可以確定元素類型，以及元素的化學(xué)環(huán)境。2 2 ）俄歇電子）俄歇電子 2 2 ）俄歇電子）俄歇電子 E E1 (Z) E2(Z) E3(Z) 3 ）光電子）光電子 各原子的不同軌道電子的結(jié)合能是一定的，具有標(biāo)識(shí)性；此外，同種原子處于不同化學(xué)環(huán)境也會(huì)引起電子結(jié)合能的變化，因此，可以檢測(cè)光電子的動(dòng)能，由光電發(fā)射定律得知相應(yīng)能級(jí)的結(jié)合能，來(lái)進(jìn)行元素的鑒別、原子價(jià)態(tài)的確定、以及原子所處的化學(xué)環(huán)境的探測(cè)。 利用光電子進(jìn)行成分分析的儀器有X射線光電子譜儀（XPS）和紫外光電子譜儀（UPS），分別采用X射線

21、和紫外光作為入射光源。 3) 3)光電子光電子 h = EB+ EK即光子的能量轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能EK并克服原子核對(duì)核外電子的束縛EBEB=h - EK俄歇效應(yīng)俄歇效應(yīng) 原子在入射原子在入射X X射線光子或電子的作用下失掉射線光子或電子的作用下失掉K K層電子，處于層電子，處于K K激發(fā)態(tài)；當(dāng)激發(fā)態(tài)；當(dāng)L L層電子填充空位時(shí)，層電子填充空位時(shí)，放出放出E-EE-E能量，產(chǎn)生兩種效應(yīng)：能量，產(chǎn)生兩種效應(yīng)： (1) (1) 熒光熒光X X射線；射線； (2) (2) 產(chǎn)生二次電離，使另一個(gè)核外電子成為二次產(chǎn)生二次電離，使另一個(gè)核外電子成為二次電子電子俄歇電子。俄歇電子。光電效應(yīng)光電效應(yīng) 以以X X光

22、子激發(fā)原子所發(fā)生的激發(fā)和輻射過(guò)光子激發(fā)原子所發(fā)生的激發(fā)和輻射過(guò)程。被擊出的電子程。被擊出的電子- -光電子光電子 輻射出的次級(jí)標(biāo)識(shí)輻射出的次級(jí)標(biāo)識(shí)X X射線稱為熒光射線稱為熒光X X射線。射線。四、X-射線衍射分析原理 試樣受到高能量子（低能射線、電子、質(zhì)子、粒子等）照射后，其中各元素原子的內(nèi)殼層（K、L或M層）電子被激發(fā)，電子被逐出原子而引起殼層電子躍遷，并發(fā)射出該元素的特征X射線。每一元素都有其特定波長(zhǎng)（或能量）的特征X射線。通過(guò)測(cè)定試樣中各特征X射線的波長(zhǎng)（或能量），便可確定試樣中存在何種元素，即為X射線光譜定性分析。試樣中某一元素的X射線強(qiáng)度與該元素在試樣中的原子數(shù)（含量）成正比，因此

23、可以通過(guò)測(cè)量試樣中某一元素特征X射線的強(qiáng)度 采用當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行校準(zhǔn)與校正，便可求得該元素在試樣中的百分含量，即為X射線光譜定量分析。X射線光譜分析的過(guò)程三大部分組成：一是激發(fā)元素特征X射線的“炮彈”高能量子；二是產(chǎn)生特征X射線由高能量子激發(fā)元素的內(nèi)層電子，產(chǎn)生特征X射線；三是用探測(cè)器對(duì)出射的特征X射線按波長(zhǎng)（能量）進(jìn)行分辨，并記錄其強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 )3 . 2 . 1(kkdsin2X-X-射線衍射分析原理射線衍射分析原理（1 1） BraggBragg方程方程（2 2） 關(guān)于關(guān)于BraggBragg方程的討論方程的討論 波長(zhǎng)為 的入射束分別照射到處于相鄰晶面的原子上，晶面間距為d，在與入射

24、角相等的反射方向上產(chǎn)生其散射線。當(dāng)光程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍 n時(shí)，光線就可以出現(xiàn)干涉加強(qiáng)，即發(fā)生衍射。 衍射線的方向恰好等于原子面對(duì)入射線的反射，所以才借助鏡面反射規(guī)律來(lái)描述 X 射線的衍射幾何。必須注意， X 射線的原子面反射和可見(jiàn)光的鏡面反射不同。一束可見(jiàn)光以任一角度透射到鏡面上都可以發(fā)生反射，而原子面對(duì) X 射線的反射不是任意的，只有當(dāng) ，和 d 三者之間滿足布拉格方程時(shí)才能發(fā)生反射，所以將 X 射線的這種反射成為選擇反射。 (a)(a)可見(jiàn)光在任意入射角方向均能產(chǎn)生反射，而可見(jiàn)光在任意入射角方向均能產(chǎn)生反射，而X X射線則射線則只能在有限的布拉格角方向才產(chǎn)生反射。只有入射角只能在有限的布

25、拉格角方向才產(chǎn)生反射。只有入射角 滿足此方程時(shí)，才能在相應(yīng)的反射角方向上產(chǎn)生衍射。滿足此方程時(shí)，才能在相應(yīng)的反射角方向上產(chǎn)生衍射。(b)(b)可見(jiàn)光的反射只是物體表面上的光學(xué)現(xiàn)象，而衍射則可見(jiàn)光的反射只是物體表面上的光學(xué)現(xiàn)象，而衍射則是一定厚度內(nèi)許多間距相同晶面共同作用的結(jié)果。是一定厚度內(nèi)許多間距相同晶面共同作用的結(jié)果。(i)(i)X X射線衍射與可見(jiàn)光反射的差異射線衍射與可見(jiàn)光反射的差異這規(guī)定了這規(guī)定了X X衍射分析的下限：衍射分析的下限：對(duì)一定波長(zhǎng)的對(duì)一定波長(zhǎng)的X X射線而言，晶體中能產(chǎn)生衍射的晶射線而言，晶體中能產(chǎn)生衍射的晶面數(shù)是有限的。面數(shù)是有限的。對(duì)于一定晶體而言，在不同波長(zhǎng)的對(duì)于一

26、定晶體而言，在不同波長(zhǎng)的X X射線下，能產(chǎn)射線下，能產(chǎn)生衍射的晶面數(shù)是不同的。生衍射的晶面數(shù)是不同的。(2)(2)衍射極限條件衍射極限條件產(chǎn)生衍射，必須有：產(chǎn)生衍射，必須有： d /21/2sind 干涉面指數(shù)：干涉面指數(shù)： 晶面（晶面（hklhkl）的）的n n級(jí)反射面（級(jí)反射面（nh nk nlnh nk nl），用符號(hào)），用符號(hào)（HKLHKL）表示，稱為反射面或干涉面，為簡(jiǎn)化問(wèn)題而假設(shè)的表示，稱為反射面或干涉面，為簡(jiǎn)化問(wèn)題而假設(shè)的虛擬晶面。虛擬晶面。 對(duì)立方晶系：對(duì)立方晶系： 晶面間距與晶面指數(shù)的關(guān)系：晶面間距與晶面指數(shù)的關(guān)系： d dhklhkl=a/=a/（h h2 2+k+k2 2

27、+l+l2 2） 干涉面間距與干涉指數(shù)的關(guān)系：干涉面間距與干涉指數(shù)的關(guān)系： d dHKLHKL=a/=a/（H H2 2+K+K2 2+L+L2 2） 布拉格方程是布拉格方程是X X射線在晶體產(chǎn)生衍射的必射線在晶體產(chǎn)生衍射的必要條件而非充分條件。要條件而非充分條件。有些情況下晶體雖然滿足布拉格方程，但不有些情況下晶體雖然滿足布拉格方程，但不一定出現(xiàn)衍射線，即所謂系統(tǒng)消光。一定出現(xiàn)衍射線，即所謂系統(tǒng)消光。消光規(guī)律：消光規(guī)律：晶體結(jié)構(gòu)中如果存在著帶心的點(diǎn)陣、滑移面等，則產(chǎn)生的衍晶體結(jié)構(gòu)中如果存在著帶心的點(diǎn)陣、滑移面等，則產(chǎn)生的衍射會(huì)成群地或系統(tǒng)地消失，即由于原子在晶胞中位置不同而射會(huì)成群地或系統(tǒng)地

28、消失，即由于原子在晶胞中位置不同而導(dǎo)致某些衍射方向的強(qiáng)度為零的現(xiàn)象。導(dǎo)致某些衍射方向的強(qiáng)度為零的現(xiàn)象。2.2.已知已知， d d 可測(cè)可測(cè) X X射線光譜分析射線光譜分析. .1. 1. 已知已知， 可測(cè)可測(cè) d d X X射線晶體結(jié)構(gòu)分析射線晶體結(jié)構(gòu)分析. .研究研究晶體結(jié)構(gòu)、材料性質(zhì)。晶體結(jié)構(gòu)、材料性質(zhì)。研究研究原子結(jié)構(gòu)。原子結(jié)構(gòu)。（3 3）布拉格方程應(yīng)用）布拉格方程應(yīng)用 按多晶衍射原理，用衍射光子探測(cè)器和測(cè)按多晶衍射原理，用衍射光子探測(cè)器和測(cè)角儀來(lái)紀(jì)錄衍射線位置及強(qiáng)度，角儀來(lái)紀(jì)錄衍射線位置及強(qiáng)度，I I 曲線記曲線記錄衍射花樣，進(jìn)行晶體衍射實(shí)驗(yàn)的設(shè)備稱錄衍射花樣，進(jìn)行晶體衍射實(shí)驗(yàn)的設(shè)備稱

29、為為x-rayx-ray衍射儀。衍射儀。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 檢測(cè)快速，工作效率高。檢測(cè)快速，工作效率高。 操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理方便，精度高，自動(dòng)化程度高。操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理方便，精度高，自動(dòng)化程度高。 應(yīng)用范圍廣泛。（高溫衍射工作）應(yīng)用范圍廣泛。（高溫衍射工作）X X射線衍射方法射線衍射方法衍射儀法衍射儀法基本原理基本原理 每一種晶體物質(zhì)都有各自的晶體結(jié)構(gòu)，當(dāng)每一種晶體物質(zhì)都有各自的晶體結(jié)構(gòu)，當(dāng)x x射線射線穿過(guò)晶體時(shí)，每一種晶體物質(zhì)都有自己獨(dú)特的穿過(guò)晶體時(shí)，每一種晶體物質(zhì)都有自己獨(dú)特的衍衍射花紋。射花紋。 衍射花紋的特征可以用各個(gè)衍射面族的衍射花紋的特征可以用各個(gè)衍射面族的面間距面間距d d（與晶胞

30、的形狀和大小有關(guān)（與晶胞的形狀和大小有關(guān) ）和衍射線的）和衍射線的相對(duì)相對(duì)強(qiáng)度強(qiáng)度I/II/I0 0 （與粒子的種類及其在晶胞中的位置有（與粒子的種類及其在晶胞中的位置有關(guān)）來(lái)表示。關(guān)）來(lái)表示。 d d和和I/II/I0 0是晶體結(jié)構(gòu)的必然反映，可根據(jù)它們來(lái)鑒是晶體結(jié)構(gòu)的必然反映，可根據(jù)它們來(lái)鑒別結(jié)晶物質(zhì)的物相。別結(jié)晶物質(zhì)的物相。衍射儀主要由X射線機(jī)、測(cè)角儀、X射線探測(cè)器、信息記錄與處理裝置組成。X X射線射線樣品臺(tái)樣品臺(tái)探測(cè)器探測(cè)器 2 2 測(cè)角儀測(cè)角儀樣品轉(zhuǎn)過(guò)角，其某組晶面滿足Bragg條件，探測(cè)器必須轉(zhuǎn)動(dòng)2才能感受到衍射線，所以兩者轉(zhuǎn)動(dòng)角速度之比為1:2五、儀器簡(jiǎn)介五、儀器簡(jiǎn)介 布魯克公

31、司生產(chǎn)的布魯克公司生產(chǎn)的D8 X射線衍射儀。射線衍射儀。布魯克公司生產(chǎn)的布魯克公司生產(chǎn)的D8X射線衍射儀射線衍射儀 控制及數(shù)據(jù)收集計(jì)算機(jī)控制及數(shù)據(jù)收集計(jì)算機(jī)儀器基本構(gòu)造（1） 高穩(wěn)定度X射線源 提供測(cè)量所需的X射線, 改變X射線管陽(yáng)極靶材質(zhì)可改變X射線的波長(zhǎng), 調(diào)節(jié)陽(yáng)極電壓可控制X射線源的強(qiáng)度。 2） 樣品及樣品位置取向的調(diào)整機(jī)構(gòu)系統(tǒng) 3） 射線檢測(cè)器 檢測(cè)衍射強(qiáng)度或同時(shí)檢測(cè)衍射方向, 通過(guò)儀器測(cè)量記錄系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)可以得到多晶衍射圖譜數(shù)據(jù)。X射線衍射儀使用的X射線檢測(cè)器一般是NaI閃爍檢測(cè)器或正比檢測(cè)器，已經(jīng)有將近半個(gè)世紀(jì)的歷史了。 4）衍射圖的處理分析系統(tǒng)。 閃爍計(jì)數(shù)器 scinti

32、llation counter 利用射線引起閃爍體的發(fā)光而進(jìn)行記錄的輻射探器。它是1947年由J.W.科爾特曼和H.P.卡爾曼發(fā)明的。由閃爍體、光電倍增管和電子儀器等單元組成。附圖閃爍探測(cè)系統(tǒng)的典型連接示意圖。閃爍體、光電倍增和射極跟隨器裝在一個(gè)暗盒內(nèi)，構(gòu)成探頭部分。 LynxEye（林克斯）探測(cè)器LynxEye探測(cè)器在充分吸收布魯克20多年的陣列探測(cè)器應(yīng)用的基礎(chǔ)上，基本克服了常規(guī)陣列探測(cè)器低角度性能欠佳的弱點(diǎn)；相對(duì)與常規(guī)探測(cè)器強(qiáng)度提高150倍以上，靈敏度提高一個(gè)數(shù)量級(jí) 。 1、該探測(cè)器共由192個(gè)子探測(cè)器陣列組成，在相同條件下，與常規(guī)的閃爍計(jì)數(shù)器（或正比計(jì)數(shù)器）相比，強(qiáng)度增益（或速度增益）高

33、達(dá)150倍以上，同時(shí)具有優(yōu)秀的分辨率及信噪比； 2、杰出的角度分辨率：基本上等同于采用0.1mm接受狹縫的點(diǎn)探測(cè)器的分辨率。在大幅提高強(qiáng)度的同時(shí)，保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量； 3、優(yōu)異的能量分辨率：20，無(wú)需單色器，即可有效去除含鐵樣品的熒光； 4、192個(gè)子探測(cè)器分別由單獨(dú)電路控制，確保無(wú)壞子探測(cè)器，可以做靜態(tài)掃描，尤其適合配了高溫原位分析附件的用戶； 5、用戶可隨意選擇子探測(cè)器開(kāi)放個(gè)數(shù)，當(dāng)作點(diǎn)探測(cè)器使用，免去了點(diǎn)、線探測(cè)器互換的麻煩； 6、該探測(cè)器完全免維護(hù)，使用方便。 X射線的安全防護(hù) X射線設(shè)備的操作人員可能遭受電震和輻射損傷兩種危險(xiǎn)。 電震的危險(xiǎn)在高壓儀器的周圍是經(jīng)常地存在的，X射線的陰極端為危

34、險(xiǎn)的源泉。在安裝時(shí)可以把陰極端裝在儀器臺(tái)面之下或箱子里、屏后等方法加以保證。 輻射損傷是過(guò)量的X射線對(duì)人體產(chǎn)生有害影響?？墒咕植拷M織灼傷，可使人的精神衰頹、頭暈、毛發(fā)脫落、血液的組成和性能改變以及影響生育等。安全措施有：嚴(yán)格遵守安全條例、配帶筆狀劑量?jī)x、避免身體直接暴露在X射線下、定期進(jìn)行身體檢查和驗(yàn)血。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī): : 第一步，啟動(dòng)水制冷器，使冷卻水溫度降第一步，啟動(dòng)水制冷器，使冷卻水溫度降到到18度以下；度以下； 第二步，按動(dòng)衍射儀右邊控制器上的綠色第二步，按動(dòng)衍射儀右邊控制器上的綠色按鈕，啟動(dòng)控制器開(kāi)關(guān)；按鈕，啟動(dòng)控制器開(kāi)關(guān)； 第三步，啟動(dòng)第三步，啟動(dòng)X光發(fā)生器，報(bào)警燈滅

35、（紅）。光發(fā)生器，報(bào)警燈滅（紅）。 裝樣裝樣: 將粉末磨細(xì)將粉末磨細(xì)（顆粒平均粒徑控制在顆粒平均粒徑控制在55/320/320目左右）目左右）裝入樣品槽壓實(shí)抹平，然后放置裝入樣品槽壓實(shí)抹平，然后放置在衍射儀的測(cè)角器中心的樣品臺(tái)上。在衍射儀的測(cè)角器中心的樣品臺(tái)上。 樣品托樣品托樣品臺(tái)樣品臺(tái)測(cè)量測(cè)量: 啟動(dòng)控制計(jì)算機(jī)，打開(kāi)啟動(dòng)控制計(jì)算機(jī)，打開(kāi)X射線衍射儀的控制射線衍射儀的控制程序程序X-Ray Commandor ，設(shè)定掃描初始角度和，設(shè)定掃描初始角度和掃描結(jié)束角度。點(diǎn)擊掃描結(jié)束角度。點(diǎn)擊“Star”開(kāi)始收集數(shù)據(jù)。開(kāi)始收集數(shù)據(jù)。 掃描結(jié)束后，將衍射圖保存到當(dāng)?shù)赜脖P中，掃描結(jié)束后，將衍射圖保存到當(dāng)?shù)?/p>

36、硬盤中，待分析。待分析。掃描方式掃描方式 連續(xù)掃描 較快獲得寬角度的連續(xù)衍射圖（如，4/min測(cè)20-100的花樣僅需20min），計(jì)數(shù)率計(jì)跟蹤記錄得到數(shù)據(jù)，存在滯后效應(yīng) 步進(jìn)掃描 精確測(cè)定衍射峰的積分強(qiáng)度和峰位 設(shè)定步進(jìn)寬度（0.02）和步進(jìn)時(shí)間（5s）逐點(diǎn)測(cè)定各衍射角對(duì)應(yīng)的衍射強(qiáng)度（每點(diǎn)的總脈沖數(shù)/計(jì)數(shù)時(shí)間），無(wú)之后效應(yīng)，統(tǒng)計(jì)波動(dòng)影響小，精度高，費(fèi)時(shí)，適合測(cè)小角度范圍關(guān)機(jī)：關(guān)機(jī)：第一步，按動(dòng)第一步，按動(dòng)X光發(fā)生器中間的按鈕，將電光發(fā)生器中間的按鈕，將電壓降到壓降到20kV，電流，電流5mA； 第二步，關(guān)閉第二步，關(guān)閉X光發(fā)生器；光發(fā)生器； 第三步，按動(dòng)衍射儀右邊控制器上的紅色按第三步，按動(dòng)

37、衍射儀右邊控制器上的紅色按鈕，關(guān)閉控制器開(kāi)關(guān)；鈕，關(guān)閉控制器開(kāi)關(guān)；第四步，待第四步，待5分鐘后，關(guān)閉冷卻器；分鐘后，關(guān)閉冷卻器；第五步，關(guān)閉計(jì)算機(jī)，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。第五步，關(guān)閉計(jì)算機(jī)，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。強(qiáng)度強(qiáng)度111200220311222400331420422511,333440531600,44220 30 40 50 60 70 80 90 100 1102 NaClNaCl的粉末衍射圖的粉末衍射圖 衍射花樣衍射花樣3 3個(gè)基本要素：個(gè)基本要素： 衍射線的峰位；衍射線的峰位； 線形；線形； 強(qiáng)度強(qiáng)度 縱坐標(biāo)的單位：縱坐標(biāo)的單位：每秒脈沖數(shù)，每秒脈沖數(shù)， CPSCPS 衍射線強(qiáng)度測(cè)定衍射線強(qiáng)度測(cè)定 （

38、i i）峰高強(qiáng)度：衍射線的峰高對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。）峰高強(qiáng)度：衍射線的峰高對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。 （ii ii）積分強(qiáng)度：曲線以下背底以上區(qū)域面積。）積分強(qiáng)度：曲線以下背底以上區(qū)域面積。物相分析步驟物相分析步驟1 1、確定、確定d d值和強(qiáng)度值和強(qiáng)度I/II/I0 0值（估計(jì)）值（估計(jì)）2 2、查索引、查索引3 3、得到編號(hào)、得到編號(hào)4 4、查卡片、查卡片5 5、確定物質(zhì)或物相、確定物質(zhì)或物相峰位確定 1 1、峰頂法、峰頂法 2 2、切線法、切線法 3 3、半高寬中點(diǎn)法、半高寬中點(diǎn)法 4 4、7/87/8高度法高度法 5 5、中點(diǎn)連線法、中點(diǎn)連線法 物相分析方法（物相分析方法（X X射線衍射分析）射線衍射分析）

39、 物相分析物相分析-測(cè)定元素（當(dāng)樣品為純物質(zhì)時(shí)）測(cè)定元素（當(dāng)樣品為純物質(zhì)時(shí)） -測(cè)定物相（當(dāng)樣品為化合物或固溶體時(shí)）測(cè)定物相（當(dāng)樣品為化合物或固溶體時(shí)） 材料的成份和組織結(jié)構(gòu)是決定其性能的基本因素材料的成份和組織結(jié)構(gòu)是決定其性能的基本因素 化學(xué)分析能給出材料的成份，化學(xué)分析能給出材料的成份， 金相分析能揭示材料的顯微形貌，金相分析能揭示材料的顯微形貌， X X射線衍射分析可得出材料中物相的結(jié)構(gòu)及元素的射線衍射分析可得出材料中物相的結(jié)構(gòu)及元素的 存在狀態(tài)。三種方法不可互相取代。存在狀態(tài)。三種方法不可互相取代。物相分析包括定性分析和定量分析兩部分。物相分析包括定性分析和定量分析兩部分。 定性分析定

40、性分析- -材料種類、晶型的確定材料種類、晶型的確定 每種物質(zhì)都有特定的晶格類型和晶胞尺寸，而這每種物質(zhì)都有特定的晶格類型和晶胞尺寸，而這些又都與衍射角和衍射強(qiáng)度有著對(duì)應(yīng)關(guān)系，所些又都與衍射角和衍射強(qiáng)度有著對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以可以象根據(jù)指紋來(lái)鑒別人一樣用衍射圖像來(lái)以可以象根據(jù)指紋來(lái)鑒別人一樣用衍射圖像來(lái)鑒別晶體物質(zhì)，即將未知物相的衍射花樣與已鑒別晶體物質(zhì)，即將未知物相的衍射花樣與已知物相的衍射花樣相比較。知物相的衍射花樣相比較。 如樣品為幾種物相的混合物，則其衍射圖形為這如樣品為幾種物相的混合物，則其衍射圖形為這幾種晶體的衍射線的加和。一般各物相衍射線幾種晶體的衍射線的加和。一般各物相衍射線的強(qiáng)度與

41、其含量成正比。的強(qiáng)度與其含量成正比。 物相分析是將在衍射實(shí)驗(yàn)中獲得某樣品的物相分析是將在衍射實(shí)驗(yàn)中獲得某樣品的 “d- I/Id- I/I1 1” 數(shù)據(jù)、化學(xué)組成、樣品來(lái)源與標(biāo)數(shù)據(jù)、化學(xué)組成、樣品來(lái)源與標(biāo)準(zhǔn)粉末衍射數(shù)據(jù)加以互相比較來(lái)完成的。樣品準(zhǔn)粉末衍射數(shù)據(jù)加以互相比較來(lái)完成的。樣品的化學(xué)組成和來(lái)源為估計(jì)其可能出現(xiàn)的范圍提的化學(xué)組成和來(lái)源為估計(jì)其可能出現(xiàn)的范圍提供線索，減小分析的盲目性。標(biāo)準(zhǔn)粉末衍射數(shù)供線索，減小分析的盲目性。標(biāo)準(zhǔn)粉末衍射數(shù)據(jù)指常用的據(jù)指常用的ASTMASTM（American Society for American Society for Testing and Mater

42、ials)Testing and Materials)和和PDF(Powder PDF(Powder Diffraction files)Diffraction files)卡片。卡片。 美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì) (The American Society for Testing and (The American Society for Testing and Materials)Materials)于于19421942年編輯了約年編輯了約13001300張衍射數(shù)據(jù)卡片張衍射數(shù)據(jù)卡片(ASTM(ASTM卡片卡片) )。19691969年成立了國(guó)際性的年成立了國(guó)際性的 “ “粉末衍射標(biāo)

43、準(zhǔn)聯(lián)合粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(huì)會(huì)”，負(fù)責(zé)編輯和出版粉末衍射卡片，即，負(fù)責(zé)編輯和出版粉末衍射卡片，即PDFPDF卡片?？ㄆ，F(xiàn)已出版了現(xiàn)已出版了3030余集，余集，4 4萬(wàn)多張卡片。萬(wàn)多張卡片。HanawaltHanawalt早在早在3030年年代就開(kāi)始搜集并獲得了上千種已知物質(zhì)的衍射花樣，代就開(kāi)始搜集并獲得了上千種已知物質(zhì)的衍射花樣，又將其加以科學(xué)分類，以標(biāo)準(zhǔn)卡片的形式保存這些花又將其加以科學(xué)分類，以標(biāo)準(zhǔn)卡片的形式保存這些花樣，這就是粉末衍射卡片（樣，這就是粉末衍射卡片（Powder Diffraction File, Powder Diffraction File, PDFPDF）。）。 某一樣品

44、各衍射峰的強(qiáng)度一般用相對(duì)強(qiáng)度某一樣品各衍射峰的強(qiáng)度一般用相對(duì)強(qiáng)度(I/I(I/I1 1) )表示，即將其最強(qiáng)一個(gè)衍射的強(qiáng)度表示，即將其最強(qiáng)一個(gè)衍射的強(qiáng)度(I (I1 1) )作為標(biāo)準(zhǔn)，作為標(biāo)準(zhǔn)，比較其余各比較其余各d dhklhkl衍射的相對(duì)強(qiáng)度，即衍射的相對(duì)強(qiáng)度，即I/II/I1 1。然后。然后列出列出“d-I/Id-I/I1 1” ” 數(shù)據(jù)表，這是基本的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表，這是基本的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 標(biāo)準(zhǔn)卡是取每種物相的八條最強(qiáng)線的標(biāo)準(zhǔn)卡是取每種物相的八條最強(qiáng)線的d d值值和相對(duì)強(qiáng)度來(lái)表示，其中頭三條線必須是和相對(duì)強(qiáng)度來(lái)表示，其中頭三條線必須是290290的最強(qiáng)線。的最強(qiáng)線。 JCPDSJCPDS

45、卡片應(yīng)用步驟：卡片應(yīng)用步驟： 選三條最強(qiáng)的衍射線，再任選其中一條衍射線選三條最強(qiáng)的衍射線，再任選其中一條衍射線d d。在索引卡上的該在索引卡上的該d d值范圍內(nèi)查，（如值范圍內(nèi)查，（如d=2.12A,d=2.12A,須須在在2.102.102.142.14范圍內(nèi)查），再根據(jù)第二根較強(qiáng)線范圍內(nèi)查），再根據(jù)第二根較強(qiáng)線的的d d值，在索引中找；再看第三條線。對(duì)比時(shí)還值，在索引中找；再看第三條線。對(duì)比時(shí)還要注意三根線的相對(duì)強(qiáng)度是否大致符合。要注意三根線的相對(duì)強(qiáng)度是否大致符合。對(duì)比原則：對(duì)比原則： a. da. d比比I/II/I0 0重要，重要，d d值須相當(dāng)符合，一般在小數(shù)值須相當(dāng)符合，一般在小數(shù)點(diǎn)后第二位才可有分歧。點(diǎn)后第二位才可有分歧。I/II/I0 0可以差一些，因可以差一些，因?yàn)樗S實(shí)驗(yàn)條件而不同，而且肉眼估計(jì)主觀性為它隨實(shí)驗(yàn)條件而不同，而且肉眼估計(jì)主觀性大、粗略。而大、粗略。而d d值不隨實(shí)驗(yàn)條件而顯著變化。值不隨實(shí)驗(yàn)條件而顯著變化。 b. b.低角度線比高角度線重要。低角度線（即