求教一個關(guān)于XRD原理的問題
XRD的衍射峰由電子對X射線的衍射產(chǎn)生,X射線的入射角和波長要符合布拉格方程2dsinθ=λ才能產(chǎn)生衍射,我的問題是關(guān)于θ角,一般的XRD儀測得的為什么是2θ角,2θ角為什么一般小于90,而不能更大,衍射的時候θ角是可以大于45度,2θ是可以大于90度的?當(dāng)教材上解釋布拉格方程的時候一般用的平面反射的簡單原理,它和衍射推導(dǎo)的結(jié)果是一致的。既然是一致的,為什么X射線在晶面反射的時候默認(rèn)晶面是水平的,在做XRD測試的時候特定的晶面是隨機的?也就是,XRD測試x射線源和接收器的角度都是從0開始逐漸增大的,測的譜圖2θ也是從0逐漸增大的,但因為測試的時候晶面都是隨機的,按照平面反射的模型,入射角θ完全是隨機的,為什么每次測同一種樣品都會得到相同的譜圖呢?
這個問題對懂得的人來說可能比較可笑,但它確實困擾我比較久,希望能夠熱心解答,謝謝!
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京公網(wǎng)安備 11010802022153號
2theta可以更大,但是一般90以內(nèi),足以辨別物相,做各種分析,再高角度就是浪費時間測試而已。
后面的問題,你說的是粉末衍射。晶體取向是隨機的,X-ray打上也是有各個方向的都有衍射,但是接受器的位置是一定的,只能接受隨機散射中符合theta-2theta的那些。
用2theta是因為測試的時候射線源和接收器是兩邊對稱旋轉(zhuǎn)的,每側(cè)升起的角度為theta。(你如果想只動射線源或者接收器也可以的,只不過那不是常規(guī)的xrd測試)
從硬件角度2theta可以超過90度的,一般儀器的上限可能在130-150度左右,但是根據(jù)布拉格方程,超過80度一般對應(yīng)的是多級衍射,峰強度很低,大部分晶體都沒有峰了,所以90度以下只是一個general的測試條件,并不是強制。
測試的時候樣品上暴露的晶面是隨機的,但這個隨機指的是你的樣品有足夠多的晶面,根據(jù)各個晶面的穩(wěn)定性不同肯定會有一定的分布,比如001最穩(wěn)定,占70%,110占20%。只要你能保證每次樣品暴露的晶面足夠多,每次的測試結(jié)果就應(yīng)該大體一致。這也是為什么粉末樣品要研磨避免擇優(yōu)取向的原因。
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嗯,你的回復(fù)比應(yīng)助回復(fù)說得詳細(xì)一些,感謝