XRD简介及其应用ppt课件.pptx

《XRD简介及其应用ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《XRD简介及其应用ppt课件.pptx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、XRD简介及其应用简介及其应用刘刘 璇璇2022年年8月月2日日“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。主要内容主要内容 XRD（X-Ray Diffraction）主要用主要用于于物相分析物相分析和和晶体晶体结构结构的测定的测定，它所它所获取的所有信息都获取的所有信息都基于基于材料的结构材料的结构。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。目目

2、 录录1 基础知识基础知识2 X射线衍射原理及分析方法射线衍射原理及分析方法3 Highscore软件使用软件使用“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1 1 基础知识基础知识1、X射线概述射线概述1895年：德国科学家年：德国科学家伦琴伦琴发现了发现了X射线射线（1901年获得首届诺贝尔奖年获得首届诺贝尔奖）；19081911年：年：巴克拉巴克拉测定了测定了X射线谱射线谱 ；1912年：德国科学家年：德国科学家劳厄劳厄发现发现X射线在晶体射线在晶体中的中的衍射现象衍

3、射现象，印证了，印证了X射线是射线是电磁波电磁波（1914年获得诺贝尔奖年获得诺贝尔奖）；1912年：英国科学家年：英国科学家Bragg父子父子利用利用X射线射线衍射测定了衍射测定了NaCl晶体晶体的结构，开创了的结构，开创了X射线射线晶体结构分析的历史晶体结构分析的历史（1915年获得诺贝尔奖年获得诺贝尔奖)。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（1 1）X X射线特点射线特点 X射线波长范围射线波长范围0.001-10nm，在电磁波谱上处于，在电磁波谱上处于紫

4、外与紫外与 射线之间射线之间, 适用于衍射分析的适用于衍射分析的X射线波长射线波长0.05-0.25nm。 1.1 X射线的特点及其产生射线的特点及其产生“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。穿透能力很强，可以穿透穿透能力很强，可以穿透23cm厚的木板，厚的木板，1.5cm的铝板，但的铝板，但1.5mm厚的铅板几乎把厚的铅板几乎把X射线完射线完全挡住。全挡住。能在晶体中产生能在晶体中产生衍射花样衍射花样，对衍射花样进行分析，对衍射花样进行分析可以确定晶体结构，成为研究

5、物质结构的主要手可以确定晶体结构，成为研究物质结构的主要手段。段。（1 1）X X射线特点射线特点“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 产生原理：产生原理： 实验表明，高速运动的电子与物体碰撞时，发实验表明，高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，其中一小部分（生能量转换，其中一小部分（1左右）能量转变为左右）能量转变为X射线，而绝大部分（射线，而绝大部分（99左右）能量转变成热能使左右）能量转变成热能使物体温度升高。物体温度升高。 产生条件：产生条件：产生自由电

6、子，使电子作定向的高速运动；产生自由电子，使电子作定向的高速运动；在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止。速或停止。1.2 X1.2 X射线的产生射线的产生“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 X X射线管的结构：射线管的结构： 1.2 X1.2 X射线的产生射线的产生“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群

7、众性治安防控工程”。晶体：晶体：有明确衍射图案的固体，其原子或分子在有明确衍射图案的固体，其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列。晶体中原子或空间按一定规律周期重复地排列。晶体中原子或分子的排列具有三维空间的周期性。分子的排列具有三维空间的周期性。2 2、晶体基础知识、晶体基础知识“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。单晶：单晶：等同基本单元等同基本单元在空间按在空间按周期周期排列成的物质排列成的物质 聚集体。聚集体。晶体晶体 基元基元 周期周期d“雪亮工程是以区

8、（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。晶型、多晶、晶相微观形态晶型、多晶、晶相微观形态晶型：晶型：依晶胞特征将单晶规属为某种晶体依晶胞特征将单晶规属为某种晶体 类型类型多晶：多晶：大量单晶的聚集体大量单晶的聚集体 构成某种微观形态构成某种微观形态（如球晶、串晶、树如球晶、串晶、树枝晶等枝晶等） （多晶）（多晶）晶相微观形态晶相微观形态 （单晶）（单晶）晶型晶型“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控

9、联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。晶胞参数：晶胞参数：表示表示晶胞形状晶胞形状和和大小大小的的 6 个参数，个参数， 也称也称晶格特征参数晶格特征参数。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。晶面指数的标定晶面指数的标定abcAGDF (100)BEDG (010)CEDF (001)ACEG (101)ABC (111)AHC (121)OEG (111)“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、

10、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。七个晶系的晶胞参数七个晶系的晶胞参数立方：立方：a = b = c, a = b = c, = = = = = 90 = 90 六方：六方：a = b a = b c, c, = = = 90 = 90 , ,=120=120 四方：四方：a = b a = b c, c, = = = = = 90 = 90 三方：三方：a = b = c, a = b = c, = = = = 90 90 斜方：斜方：a a b b c, c, = = = = = 90 = 90 单斜：单斜：a a b b c, c, = = = 90 = 90 三

11、斜：三斜：a a b b c, c, 90 90 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。晶面、晶面族与晶面间距晶面、晶面族与晶面间距晶型：晶型：过晶体基元中心的几何平面过晶体基元中心的几何平面晶面族：晶面族：相互平行且间距相等的多个晶面相互平行且间距相等的多个晶面晶面间距：晶面间距：一族晶面相邻晶面间的垂直距离一族晶面相邻晶面间的垂直距离 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网

12、应用为重点的“群众性治安防控工程”。晶面与晶面族示意图晶面与晶面族示意图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。不同晶面族的晶面间距不同晶面族的晶面间距“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1 1、X X射线衍射及射线衍射及BraggBragg方程方程2 X射线衍射及分析方法射线衍射及分析方法1.1 X1.1 X射线衍射现象射线衍射现象X射线照

13、射到晶体后产生散射散射X射线在空间传播途中相互叠加在不同传播方向产生离散的光强空间分布“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。X射线衍射原理射线衍射原理 如果让一束连续如果让一束连续X射线照射到某一晶体上，且在射线照射到某一晶体上，且在晶体后面放一黑纸包着的照相底片来探测晶体后面放一黑纸包着的照相底片来探测X射线，会射线，会发现在底片上存在有规律分布的斑点，这就是发现在底片上存在有规律分布的斑点，这就是相干散相干散射干涉加强射干涉加强的结果。的结果。“雪亮工程是以区（县

14、）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。晶体对晶体对X射线的衍射射线的衍射Bragg方程方程光程差：光程差： = AB + BC = dsin + dsin = 2dsin满足衍射的条件条件为： 2dsin = n 式中：n 为整数； d 为晶面间距； 为入射波长； 为Bragg角或掠射角，又称半衍射角。X射线衍射学上规定射线衍射学上规定衍射图各衍射峰的d值，由n=1时的计算值标记：d /(2sin)“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以

15、网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2、衍射仪法、衍射仪法 衍 射 仪由四个基本四个基本部分部分组成：X 射 线 发 生射 线 发 生部分部分、测角测角仪仪、探测器探测器和计算机部计算机部分分。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。XRD图谱图谱“雪亮工程是以区（县

16、）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3、样品测试及分析、样品测试及分析3.13.1样品制备样品制备 XRD分析要求样品无择优取向分析要求样品无择优取向, 在任何方向中都在任何方向中都应有足够数量的可供测量的晶体颗粒，样品可是多晶应有足够数量的可供测量的晶体颗粒，样品可是多晶的块、片或粉末，但以的块、片或粉末，但以粉末粉末最为适宜。最为适宜。 粉末要求：粉末要求：物相分析粒径约物相分析粒径约1-5m、定量分析粒、定量分析粒径约在径约在0.1-2m。对脆性物质宜用玛蹈研钵研细延展对脆性物质宜用玛蹈研钵研细延展性好的金属及合金，可将其锉成细粉。性好的金属及合金，可将其锉成细粉。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。物相分析物相分析包括定性分析定性分析与定量分析定量分析两部分：定性分析: 根据X射线衍射谱的特点，判断物相是否存在。定量分析: 根据衍射线的强度分布情况，判断各个物相的相对含量。3.2 XRD3.2 XRD物相分析物相分析Highscore软件演示