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x射线衍射仪可以测什么,X射线衍射应用

admin admin 发表于2024-08-07 07:48:22 浏览20 评论0

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x射线衍射、x荧光、直读光谱3种仪器,都有哪些区别,原理是什么?检测领域?

X射线衍射仪是一种基于衍射原理的大型分析仪器,能够精确地测定物质的晶体结构、织构及应力,进行物相分析、定性分析和定量分析。它广泛应用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教学以及材料生产等领域。在大中专院校、科研院所及厂矿企业中,X射线衍射仪也有着重要的应用。

其基本构造包括高稳定度X射线源、样品及样品位置取向的调整机构系统、射线检测器以及衍射图的处理分析系统。其中,X射线源提供测量所需的X射线,其波长可通过改变X射线管阳极靶材质来调节,而X射线源的强度则可通过调节阳极电压进行控制。样品需要是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块,而射线检测器则负责检测衍射强度或同时检测衍射方向。现代X射线衍射仪配备了专用衍射图处理分析软件的计算机系统,具有自动化和智能化的特点。

此外,还有X射线荧光现象,即物质受原级X射线或其他光子源照射后,受激产生次级X射线的现象。直读光谱仪是一种适用于多种应用场合的仪器,无论是用于压力容器内部分析、管道原位分析还是工场分析,都能轻松应对。该仪器被密封在一个温度稳定的恒温机箱里,操作简便,只需一人就能完成设备的运行和操作。

直读光谱仪品种多样,包括火花直读光谱仪、光电直读光谱仪、原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪、手持式光谱仪、便携式光谱仪、能量色散光谱仪等。它们广泛应用于铸造、钢铁、金属回收和冶炼等领域,以及军工、航天航空、电力、化工、高等院校和商检、质检等单位。根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为经典光谱仪和新型光谱仪。直读光谱仪是“汉化”的光谱分析仪,操作更简便。此外,光学多道分析仪OMA是一种新型光谱分析仪器,它采用光子探测器(CCD)和计算机控制,具有准确迅速、方便灵敏等特点,广泛应用于几乎所有的光谱测量、分析及研究工作中。

关于光谱仪色散组件的选择和光学参数的确定,选择色散组件是成像光谱仪设计中的关键问题。应全面权衡棱镜和光栅色散组件的优缺点进行选择。此外,直读光谱仪的正规名称是原子发射光谱仪,之所以被称为直读光谱仪,是因为相对于早期的发射光谱仪和摄谱仪而言,它采用了计算机技术进行数据处理,可以直接换算出含量,因此形象地被称为直接可以读出结果的仪器,简称直读。

ICP(电感耦合等离子体)是另一种发射光谱分析仪器,通过线圈磁场达到高温使样品呈等离子态进行测量,相对于普通的直读光谱仪,ICP的检出限更小、精度更高,但对进样系统要求非常严格。国外先进的ICP可以做固体样品分析。希望这些信息能对你有所帮助。

X射线衍射应用

自从X射线衍射现象被揭示以来,其在金属学领域的应用价值逐渐显现,成为该领域的重要研究手段。在1922年,韦斯特格伦(A.Westgren)运用X射线衍射技术揭示了α、β和δ铁的立方结构,证明了β-Fe并非新相,而是铁在α-γ转变过程中的关键环节,这一发现对当时的β-Fe硬化理论提出了挑战。

X射线衍射技术不仅被广泛用于测定各种金属和合金的晶体结构,还在相图测定、固态相变以及范性形变研究领域取得了显著突破。例如,超点阵结构的发现推动了合金中有序与无序转变的研究;对马氏体相变晶体学的测定揭示了马氏体与奥氏体的微妙取向关系。

在金属研究领域中,X射线衍射(包括散射)已成为分析和研究晶体和非晶态物质微观结构的重要工具。其主要的定性应用在于物相分析。通过比较测量数据与标准物相的衍射数据,X射线衍射可以准确识别材料中存在的物相,同时,还能通过衍射花样的强度进行定量分析,确定各相的含量。这对于理解材料性能与相组成之间的关系以及检验材料制备过程至关重要。

此外,X射线衍射在精确测定点阵参数方面也表现出色。在固态溶解度曲线的测定过程中,溶解度变化会导致点阵常数的变化,新相的析出则标志着溶解限的到达。通过对点阵常数的精细测量,可以获取单位晶胞的原子数,从而确定固溶体类型,并计算密度、膨胀系数等关键物理参数。这些数据对于优化材料性能具有重要意义。

扩展资料显示,1912年劳埃等人基于理论预见,并通过实验证实了X射线与晶体接触时能够发生衍射现象,这一现象证明了X射线具有电磁波的性质,为X射线衍射学的发展奠定了基石。当一束单色的X射线照射到晶体上时,由于晶体是由原子规则排列的晶胞组成,这些原子间的距离与入射的X射线波长相当,因此不同原子散射的X射线会相互干涉,特定方向上会产生强烈的X射线衍射。衍射线在空间分布的方位和强度与晶体的结构密切相关,这就是X射线衍射的基本原理。