第四章多晶体x射线衍射分析方法.pptVIP

闪烁计数器 计数测量电路 将探测器接收的信号转换成电信号并进行计量后输出可读取数据的电子电路部分。图3-13是电路结构框图。它的主要组成部分是脉冲高度分析器、定标器和计数率器。 计数测量电路 脉冲高度分析器是对探测器测到的脉冲信号进行甄别，剔除对衍射分析不需要的干扰脉冲，从而降低背底，提高峰背比。 定标器是对甄别后的脉冲进行计数的电路。定标器有定时计数和定数计时两种方式。测量精度服从统计误差理论，测量总数越大误差越小。一般情况下，使用的是定时计数方法，当要对X射线相对强度进行比较时宜采用定数计时方式。 计数率器是测量单位时间内的脉冲数，这与定标器不同，定标器是测量一段时间的脉冲数。计数率器是将单位时间脉冲数转换成正比的直流电压输出 衍射图谱 实验条件选择 （一）试样 衍射仪用试样不同于德拜照相法的试样。衍射仪的试样是平板状，具体外形见下图。 实验条件选择 （一）试样 衍射仪试样可以是金属、非金属的块状、片状或各种粉末。对于块状、片状试样可以用粘接剂将其固定在试样框架上，并保持一个平面与框架平面平行；粉末试样用粘接剂调和后填入试样架凹槽中，使粉末表面刮平与框架平面一致。试样对晶粒大小、试样厚度、择优取向、应力状态和试样表面平整度等都有一定要求。 衍射仪用试样晶粒大小要适宜，在1μm-5μm左右最佳。粉末粒度也要在这个范围内，一般要求能通过325目的筛子为合适。试样的厚度也有一个最佳值，大小为： 实验条件选择 （二）实验参数选择 实验参数的选择对于成功的实验来说是非常重要的。如果实验参数选择不当不仅不能获得好的实验结果，甚至可能将实验引入歧途。在衍射仪法中许多实验参数的选择与德拜法是一样的，这里不再赘述。 与德拜法不同的实验参数是狭缝光栏、时间常数和扫描速度。 实验条件选择 （二）实验参数选择 防散射光栏与接收光栏应同步选择。选择宽的狭缝可以获得高的X射线衍射强度，但分辨率要降低；若希望提高分辨率则应选择小的狭缝宽度。 时间常数。选择时间常数RC值大，可以使衍射线的背底变得平滑，但将降低分辨率和强度，衍射峰也将向扫描方向偏移，造成衍射峰的不对称宽化。因此，要提高测量精度应该选择小的时间常数RC值。通常选择时间常数RC值小于或等于接收狭缝的时间宽度的一半。时间宽度是指狭缝转过自身宽度所需时间。这样的选择可以获得高分辨率的衍射线峰形。 扫描速度是指探测器在测角仪圆周上均匀转动的角速度。扫描速度对衍射结果的影响与时间常数类似，扫描速度越快，衍射线强度下降，衍射峰向扫描方向偏移，分辨率下降，一些弱峰会被掩盖而丢失。但过低的扫描速度也是不实际的。 衍射仪法的衍射积分强度和相对强度 粉末多晶衍射仪法与德拜法两者衍射强度的记录方法有差别，另外所用试样也不相同。 当采用衍射仪法时，由于试样是平板状试样，公式中除吸收因子外，其余各因数两种方法完全相同。因此，求出衍射仪法的吸收因子后，就能得到它的强度表达式。 X射线衍射仪结构 第一，X射线发生器，用来产生稳定的X射线光源； 第二，测角仪，用来测量衍射花样三要素，使光源、试样和探测器满足一定的几何和衍射条件； 第三，电子自动记录系统用来记录衍射花样。它包括计数率仪、定标器等； 第四，电子计算机及其外围附件，用来控制仪器运转；收集处理和打印结果，或存贮于磁带、磁盘，或用图象屏幕显示。 X射线的光源 X光源的基本要求： 简单地说，对光源的基本要求是稳定、强度大、光谱纯结。 光源的特性决定靶的种类、焦斑大小和施加在管子上的功率。选择工作参数的目的在于提高衍射线的蜂背比、分辨率和灵敏度等。 实验室一般应具备有W、Mo、Cu、Co、Fe、Cr六种靶子。选靶原则要考虑到样品的组分，使之不产生X射线荧光，还要根据具体分析目的选靶。如要提高分辨率可选长波长靶。 焦斑的选用 在衍射仪衍射实验中，大部分选用线焦斑(织构测定例外)。和点焦斑相比线焦斑的主要优点是，水平发散度小，分辨率高，从而记录下来的衍射花样较真实。缺点是，强度略低，垂直发散度可用索勒(Soller)狭缝来改善。目前，用于一般衍射仪管子的焦斑大小有细焦班0.4×8mm)、正常用焦斑(1×10mm)和宽焦斑(2×12mm)。 管压和管流的选择 当管压大于靶元素的临界激发电压时，才能激发特征辐射。实际工作中为了获得清晰的衍射花样，管压应选在激发电压的3～5倍之间，这时蜂背比最大。一般管流的选择不超过最大允许管流的80％。但是，管流越大，光源的稳定度越差。 光源单色化的方法 (1) 过滤片法; (2) 晶体单色器; 它的工作原理颇为简单，只要选择反射本领很强的衍射晶面的单晶体使其与表面平行，当入射束满足布拉格选择性反射时即可得到单色的K及其谐波(谐波可由脉冲高