حيود الأشعة السينية محللحيود الأشعة السينية ( XRD ) هي واحدة من المعدات الرئيسية لتحليل بنية بلورية من المواد ، المبدأ الأساسي هو على أساس " متماسكة تشتت الأشعة السينية الكريستال ذرة " ، من خلال قياس زاوية الحيود ( أي زاوية بين الأشعة السينية اتجاه الحادث و اتجاه حيود الأشعة السينية ) ، جنبا إلى جنب مع براج معادلة الحيود نمط التحليل ، يمكن فك شفرة المواد الكريستال نوع الطائرة تباعد شعرية الثوابت وغيرها من المعلومات الهيكلية الأساسية ، من أجل تحديد المواد ، وتوفير أساس موضوعي مرحلة التحليل .

　　المبدأ الأساسي : العلاقة بين زاوية الحيود و التركيب البلوري

جسر تأثير معادلة براج : عندما الأشعة السينية تشع من الكريستال ، ذرات مرتبة بشكل دوري في الكريستال سوف مبعثر الأشعة السينية ، ونثر موجات المتاخمة الكريستال السطوح ( الطائرة الموازية التي شكلتها الذرات مرتبة ) تلبية " تعزيز الاتساق " الشرط ، وسوف تنتج حيود إشارة . هذا الشرط هو quantificationally وصفها براج المعادلة : 2D · الخطيئة θ = ن λ ( د هو تباعد سطح الكريستال ، θ هو نصف زاوية الحيود ، ن هو حيود الأشعة السينية سلسلة λ الطول الموجي ) . من خلال قياس زاوية الحيود 2 ثيتا ، الكريستال الطائرة تباعد د د يمكن حسابها ، في حين أن د هو " بصمة مميزة " من الكريستال هيكل .

هيكل زاوية الحيود : زاوية الحيود مباشرة يعكس حجم الكريستال الطائرة تباعد : أصغر د ، أكبر الخطيئة θ ، أكبر زاوية الحيود 2 θ ( على سبيل المثال ، وارتفاع كثافة الذرية الكريستال الطائرة د أصغر ، أكبر زاوية الحيود عادة ) ؛ على العكس من ذلك ، أكبر د ، أصغر زاوية الحيود . على سبيل المثال ، د قيمة ( 111 ) من الألومنيوم مع هيكل الوجه مكعب مركزي حوالي 2.338 آلاند ، زاوية الحيود المقابلة 2 ثيتا حوالي 38.4 درجة . ومع ذلك ، فإن قيمة د من الحديد ( 110 ) كريستال الطائرة حوالي 2.027 آلاند ، زاوية الحيود المقابلة 2

　　عملية فك التشفير : من زاوية الحيود البيانات هيكل المعلومات

مرحلة تحديد الهوية : مطابقة " زاوية الحيود بصمة " : كل مرحلة الكريستال فريدة من نوعها " زاوية الحيود الكثافة النسبية " أطلس ( أي معيار PDF بطاقة ) . في اختبار XRD ، 2 θ ( عادة مجموعة من 5 ° - 90 ° ) مع مختلف زوايا الحيود يتم مسحها ضوئيا ، ذروة الحيود كثافة المقابلة الزوايا المسجلة . بالمقارنة مع معيار PDF بطاقة ، إذا كان الانحراف زاوية الحيود أقل من أو يساوي 0.2 درجة و ذروة كثافة نسبة متسقة ، المرحلة التي تحتوي على مادة يمكن تحديدها . على سبيل المثال ، إذا كان قياس الطيف يظهر الحيود الذروة في 2 ثيتا = 43.3 ° 50.4 ° 74.1 ° في سبائك النحاس ، النحاس المرحلة يمكن أن تكون مطابقة مع معيار PDF بطاقة .

شعرية ثابتة الحساب : دقة تحديد حجم الكريستال : شعرية ثابتة ( على سبيل المثال ، قيمة مكعب كريستال ) هي معلمة رئيسية لوصف الدوري ترتيب الذرات في الكريستال ، والتي يمكن حسابها من خلال زاوية الحيود و الكريستال سطح مؤشر ( HKL ) . مع مكعب كريستال على سبيل المثال ، العلاقة بين الطائرة تباعد د د شعرية ثابتة هو د = أ / √ ( ح ² + ك ² + ل ² ) و = ن λ√ ( ح ² + ك ² + ل ² ) / ( 2sin θ ) يمكن استخلاصه من خلال الجمع بين براغ المعادلة . من خلال قياس قيمة ثيتا من زاوية عالية الحيود الذروة ( على سبيل المثال ، 2 ثيتا > 60 درجة ، والحد من قياس خطأ ) واستبدالها مع الكريستال الكريستال سطح معروف الأس ( على سبيل المثال ( 200 ) و ( 220 ) ، شعرية ثابتة يمكن حسابها .

حجم الحبوب و تحليل الإجهاد : تغيير طفيف في زاوية الحيود : عند صقل الحبوب ، الحيود ذروة اتسعت . حجم الحبوب يمكن حسابها باستخدام صيغة شيلر ( β = ك λ / ( DCOS θ ) ، β هو ذروة العرض ، د هو حجم الحبوب ) . إذا كان التوتر الداخلي موجود في المواد ، شعرية سوف تشوه مرن ، مما يؤدي إلى اختلاف الطائرة تباعد د د ، مما يؤدي إلى انحراف زاوية الحيود الإجهاد ضاغطة يقلل من د و يزيد من زاوية الحيود .

المزايا التقنية : دقة وكفاءة التحليل الهيكلي

حيود الأشعة السينية محلل ( XRD ) يترجم هيكل المواد من خلال زاوية الحيود دون تدمير العينة ( غير الغازية اختبار ) ، وارتفاع القرار ( زاوية الحيود الدقة يمكن أن تصل إلى ± 0.001 ° ) ، ويمكن التعرف على أثر المرحلة مع محتوى أقل من 1 ٪ . عملية الاختبار السريع ( واحد مسح حوالي 10-30 دقيقة ) ، يمكن الحصول على معلومات متعددة الأبعاد هيكل المرحلة ، شعرية ثابتة ، حجم الحبوب ، وما إلى ذلك في وقت واحد ، ويستخدم على نطاق واسع في المواد المعدنية والسيراميك والبوليمرات والمعادن وغيرها من المجالات ، وتوفير البيانات الأساسية لدعم البحث والتطوير ومراقبة الجودة من المواد .