X射线衍射部分 1PPT.ppt

晶面指数的例子 X Z Y X Z Y X Z Y X Z Y X Z Y X Z Y 正交点阵中一些晶面的面指数 （010） （100） （120） （102） （111） （321） 晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着 一组相互平行的晶面。在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的晶面可以归并为同一晶面族，以{h k l}表示，它代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和。 光电效应小结 光电子 被X射线击出壳层的电子即光电子,它带有壳层的特征能量,所以可用来进行成分分析(XPS) 俄歇电子 高能级的电子回跳,多余能量将同能级的另一个电子送出去,这个被送出去的电子就是俄歇电子带有壳层的特征能量(AES) 二次荧光 高能级的电子回跳,多余能量以X射线形式发出.这个二次X射线就是二次荧光也称荧光辐射同样带有壳层的特征能量 小结 散射 散射无能力损失或损失相对较小 相干散射是X射线衍射基础,只有相干散射才能产生衍射. 散射是进行材料晶体结构分析的工具 吸收 吸收是能量的大幅度转换,多数在原子壳层上进行,从而带有壳层的特征能量,因此是揭示材料成分的因素 吸收是进行材料成分分析的工具 可以在分析成分的同时告诉你元素价态 一束强度为I0的X射线束，通过厚度为H的物体后，强度被衰减为I。 X射线透过物质时引起的强度衰减规律 式中I/I0称为X射线穿透系数， I/I0＜1， I/I0愈小表示x射线被衰减的程度愈大。 μ线吸收系数（cm-1)，与入射X 射线束的波长及被照射物质的元素 组成和状态有关。 X射线的吸收 X射线的吸收曲线 X射线通过物质时的衰减，是吸收和散射造成的。 X射线的吸收曲线 当入射波长非常短时，它能够打出K电子，形成K吸收。但因其波长太短，K电子不易吸收这样的光子能量，因此衰减系数小。 随着波长的逐渐增加，K电子也越来越容易吸收这样的光子能量，因此衰减系数也逐渐增大，直到K吸收限波长为止。 入射X射线的波长比λK稍大一点，此时入射光子的能量已无法打出K电子，不产生K吸收。而对L层电子来说，入射光子的能量又过大，也不易被吸收，此时，衰减系数有最小值。同理，可以解释K吸收限至L吸收限之间曲线的变化规律。 X射线的衰减小结 宏观表现 强度衰减与穿过物质的质量和厚度有关 是X射线透射学的基础 这就是质厚衬度 微观机制 散射和吸收消耗了入射线的能量 这与吸波原理是一样的 吸收限的应用 ---X射线滤波片的选择 1： Z靶＜40时，Z滤＝Z靶-1； 2： Z靶＞40时，Z滤＝Z靶-2 吸收限的应用 ---阳极靶材料的选择 不希望入射的X射线激发出样品的大量荧光辐射。使图象不清晰。避免出现大量荧光辐射的原则就是选择入射X射线的波长，使其不被样品强烈吸收，也就是选择阳极靶材料，让靶材产生的特征X射线波长偏离样品的吸收限。 根据样品成分选择靶材的原则是： Z靶≤Z样-1；或Z靶Z样。 对于多元素的样品，原则上是以含量较多的几种元素中最轻的元素为基准来选择靶材。 总结 本章主要讲述三个问题: 1.X射线的性质,本质和X射线的产生 2.X射线谱---连续谱,特征谱 3.X射线与物质的相互作用 总结 关于X射线的性质,本质和X射线的产生 1.了解X射线有哪些性质! 2.X射线的本质是电磁波,具有波粒二相性. 3.X射线的产生定义:高速运动的粒子遇阻嘎然停止,其能量可以X射线形式释放. 4.X射线管结构与工作原理 总结 关于X射线谱---连续谱,特征谱 1.连续谱产生机理的二种解释(经典,量子),什么是短波限? 2.特征谱产生机制?特征谱的命名方法, 什么是临界电压?什么是激发电压?什么是激发限? 总结 关于X射线与物质的相互作用 1.宏观效应----X射线强度衰减 2.微观机制----X射线被散射,吸收 (1)散射---相干散射,康谱顿散射 (2)吸收---产生光电子,二次荧光,俄歇电子 (3)什么是吸收限?如何选择滤波片,靶? 术语回顾 晶体(crystal) 晶体结构（Crystal Structure） 单位晶胞（Unit Cell） 晶胞参数Unit Cell Dimensions 点阵（Lattice） 晶向指数 晶面指数 面间距 第一章 X射线衍射分析原理  （X射线衍射晶体学基础） 刚玉 锗酸铋 微观结构： 原子（或分子）在三维空间呈周期性重复排列 晶 体 宏观性质 各向异性 固定熔点 邻苯二甲