X—射线衍射分析基础及应用.ppt

X—射线衍射分析基础及应用
主要参考书
1. 藤凤恩,X射线结构分析与材料性能表征,科学出版社,1997。
2. 张建中,晶体的射线衍射基础,南京大学出版社,1992。
3. 黄胜涛,固体X射线学,高等教育出版社,1990。
4. 周玉,材料分析测试技术,哈尔滨工业大学出版社,1998。
5. 梁栋材,X射线晶体学基础,科学出版社,1991。
6. 肖序刚,晶体结构几何理论,高等教育出版社,1993。
7. 李树棠, X射线衍射实验方法,冶金工业出版社,1993。
8. 余焜, 材料结构分析基础,科学出版社,2000。
9. 梁敬魁,粉末衍射法测定晶体结构,科学出版社,2003。
第一章 X射线的基本性质
§ X射线的产生§ X射线的本质和X射线谱§ X射线与物质的作用
引言
X射线是1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现的。由于当时对它的本质还不了解,故称为X射线。后来,为了纪念这一重大发现,人们也把它称为伦琴射线。
人的肉眼是看不见X射线的,但它确能使铂氰化钡等物质发出可见的荧光,使照相底片感光,使气体电离。利用这些特性人们可以间接地发现它的存在。
§ X射线的产生
一、X光管
二、焦点与有效焦点
从X光管中发出X光的部位是靶面上被电子轰击的面积,称此为焦点。焦点的形状取决于灯丝的形状。柱状灯丝射出截面为长方形的电子束,相应地,焦点也是长方形的。一般X光管焦点尺寸为1×10mm2,当带有Kratky狭缝小角散射附件时通常选用焦点为2×12 mm2,。特殊用途的细焦X光管,它的焦点只有几微米到几十微米。
通常取用X光束时要与靶表面成一定的角度,一般此角记为,=3°~6°。焦点在取用方向的法平面上的投影,与焦点的实际尺寸不同,称此投影为有效焦点。图1-4表示出,如果沿长方形焦点的长轴方向取用X光,当=6°时,有效焦点则为1×1mm2的正方形,称此为点焦;如果沿它的短轴方向取用,×10 mm2的长方形,称此为线焦。有效焦点的尺寸和形状实际上影响着衍射图样的分辨率。普通X光管的点、线焦点转换只需转90°即可。
§ X射线的本质和X射线谱
一、 X射线的本质
X射线是波长10-3~10nm之间的电磁波,如图1—5所示。~。
X光光子能量
式中 h:×10-34J·s-1
υ:X射线频率(s-1)
c:×108m·s-1
λ:短波线(nm)
二、 X射线谱
X 射线强度I随波长λ而变化的关系曲线称为X射线谱。

当X光管中高速运动的电子射到阳极表面时,它的运动突然受到阻止,使其周围的电磁场发生急剧变化,从而产生电磁波。由于大批电子射到阳极上的时间不同,因此,所产生的电磁波具有各种不同的波长,形成了X射线的连续谱。见图1—6。