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。
X射線衍射儀XRD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射線衍射儀XRD可為客戶解決的問題:
(1)當材料由多種結晶成分組成,需區分各成分所占比例,可使用XRD物相鑒定功能,分析各結晶相的比例。
(2)很多材料的性能由結晶程度決定,可使用XRD結晶度分析,確定材料的結晶程度。
(3)新材料開發需要充分了解材料的晶格參數,使用XRD可快捷測試出點陣參數,為新材料開發應用提供性能驗證指標。
(4)產品在使用過程中出現斷裂、變形等失效現象,可能涉及微觀應力方面影響,使用XRD可以快捷測定微觀應力。
(5)納米材料由于顆粒細小,易形成團粒,采用通常的粒度分析儀往往會給出錯誤的數據。采用X射線衍射線線寬法(謝樂法)可以測定納米粒子的平均粒徑。