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小课堂 | X射线衍射技术入门——XRD是如何工作的?

来源:上海泽权仪器设备有限公司2022/7/16 15:58:10134
导读:

X射线衍射(简称XRD)是一种分析技术,可提供有关晶体材料的结构和相ID的信息。XRD可用于识别单晶并揭示其结构。XRD在地质行业中非常好用,因为它可以用于识别混合物中存在的晶体,例如岩石中的矿物。对于具有可变分子式和结构的矿物(例如粘土),XRD是识别它们并确定其在样品中比例的jia方法。那么,XRD是如何工作的?这篇文章将深入探讨XRD背后的科学,解释奥林巴斯便携式XRD分析仪的工作原理。

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X射线衍射(XRD)背后的科学

在XRD分析过程中,将X射线束射向样品,并根据出射方向测量散射强度。按照惯例,入射光束方向和出射光束方向之间的角度称为2θ或2-theta。

 

 对于由间距为d的电荷组成的jian单的样本,当满足布拉格定律时,观察到相长干涉(ConstructiveInterference)(更大的散射强度)为:nλ= 2dsin θ。

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XRD的技术实践

XRD仪器(例如我们的新一代TERRA IIBTX III XRD分析仪)使用该技术直接在分析仪上为主要和次要组分提供快速、可靠的实时矿物学和相分析。

奥林巴斯XRD衍射仪还采用了一种*的方法来快速,轻松地收集和处理XRD数据,这使得我们的XRD分析仪非常紧凑和便携。

  

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奥林巴斯XRD的工作原理

 

奥林巴斯使用*的传动几何XRD方法,这种方法不需要活动组件,使我们能够设计出yi个商用电池驱动的便携式XRD。

我们的XRD仪器提供便携性和易用性的同时,仅需要15 mg样品即可进行分析。将样品封入样品室后,我们的XRD分析仪将使用一种称为粉末液化的颗粒随机化方法。通过这种方法,我们的分析仪对样品施加恒定的压电感应频率,使粉末从上到下对流并绕其轴旋转。

在30秒内,样品窗口中的每个粒子将以所有可能的方向穿过X射线束。因此,我们的XRD仪器实现了100%随机化,这是实现准确X射线衍射wei关键的一步。

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快速、轻松地实现定量矿物学

奥林巴斯致力于使XRD分析尽可能简单,因此我们的客户可以快速,轻松地获得定量的矿物学结果。仅仅需要几个步骤:

> 准备样品(了解有关简单样品制备步骤的更多信息,请联系我们的工程师)

> 开始测试,分析仪将X射线穿过窗口中对流的样品

> X射线轰击样品并在2θ角度范围内衍射

> CCD检测器测量衍射信息

内置于分析仪的自动相识别和定量软件SwiftMin®实时、直观地将相ID和定量结果显示在用户界面

 

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奥林巴斯XRD分析仪的3个*的硬件特性

除了省时的软件和简单的样品前处理,奥林巴斯XRD还采用*的硬件组件并进行了工程设计,使仪器非常可靠、jin确

2D X射线衍射计

许多XRD仪器都使用X射线检测器只在一个平面或一维实验中捕获来自样品的光子。奥林巴斯基于CCD的XRD分析仪可以收集衍射圆环的切片,以帮助用户了解样品的制备方法是否正确(颗粒统计信息和/或晶体的shou选取向)。这些信息可以帮助确认定量数据的准确性和代表性。


能量鉴别型X射线探测器

较大的常规XRD仪器通常不能使用能量鉴别型探测器。因此,探测器会受到XRD实验中未使用的光子的影响。另一方面,奥林巴斯XRD分析仪可以去除不直接参与XRD实验的光子,例如X射线荧光光子,从而提供更好的信噪比。


钴或铜靶材可选

奥林巴斯XRD仪器标配有坚固的钴(Co)靶材X射线管。该阳极非常适合分析高铁含量的样品,因此是地质学家和矿物学家shou选的阳极。但是某些应用(例如分析高锰含量)需要铜(Cu)靶材X射线管。奥林巴斯可以提供任一阳极,因此可以根据客户的应用需求选择jia阳极。

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常见的XRD应用

XRD可以应用于多个行业,提供简单、直接的相分析。常见的XRD应用包括:

  • 矿物勘探

  • 采矿及矿物加工工艺

  • 油井勘探

  • 录井

  • 石化检修维护

  • 水泥制造

  • 地质研究

  • gong安xi统(du品和爆炸wu)

  • 催化剂质量控制

  • 药物

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