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談談X射線衍射儀的結構組成及作用說明

瀏覽次數│▩✘:381釋出日期│▩✘:2022-08-12
  X射線衍射儀分為單晶衍射儀和多晶衍射儀兩種·╃。單晶衍射儀的被測物件為單晶體試樣▩•◕·▩,主要用於確定未知晶體材料的晶體結構·╃。基本原理│▩✘:在一粒單晶體中原子或原子團均是週期排列的·╃。將X射線(如Cu的Kα輻射)射到一粒單晶體上會發生衍射▩•◕·▩,由對衍射線的分析可以解析出原子在晶體中的排列規律▩•◕·▩,也即解出晶體的結構·╃。
 
  X射線衍射儀結構組成│▩✘:
 
  (1)X射線發生器 —— 產生X射線的裝置;
 
  X射線發生器由X射線管◕↟•、高壓發生器◕↟•、管壓和管流穩定電路以及各種保護電路等部分組成·╃。
 
  現代衍射用的X射線管都屬於熱電子管▩•◕·▩,有密封式和轉靶式兩種·╃。前者大的功率在2.5KW以內▩•◕·▩,視靶材料的不同而異;後者是為獲得高強度X射線而設計的▩•◕·▩,一般功率在10KW以上▩•◕·▩,目前常用的有9KW◕↟•、12KW和18KW幾種·╃。
 
  X射線管實質上是一個真空二極體·╃。工作原理│▩✘:給陰極加上一定的電流被加熱時▩•◕·▩,便能放出熱輻射電子·╃。在數萬伏特高壓電場的作用下▩•◕·▩,這些電子被加速並轟擊陽極(又被稱為靶)·╃。陽極靶面上受電子束轟擊的焦點呈細長的矩形狀(稱線焦點或線焦斑)▩•◕·▩,從射線出射窗中心射出的X射線與靶面的掠射角為3°-6°·╃。從出射方向垂直焦斑長邊的兩個出射視窗觀察▩•◕·▩,焦斑呈線狀的稱為線光源;從另外兩個出射視窗觀察▩•◕·▩,焦斑如點狀稱為點光源·╃。在衍射儀每次安裝管子時▩•◕·▩,必須辨別所使用X射線出射視窗是否為線焦點方向·╃。此外▩•◕·▩,還要求測角儀相對於靶面平面要有適當的傾斜角·╃。
 
  (2)測角儀 —— 測量角度2θ的裝置;
 
  測角儀是X射線衍射儀測量中核心部分▩•◕·▩,用來精確測量衍射角·╃。
 
  (3)X射線探測器 —— 測量X射線強度的計數裝置;
 
  計數器的主要功能是將X射線光子的能量轉換成電脈衝訊號·╃。通常用於X射線衍射儀的輻射探測器有正比計數器◕↟•、閃爍計數器和位敏正比探測器·╃。
 
  (4)X射線系統控制裝置 —— 資料採集系統和各種電氣系統◕↟•、保護系統·╃。
 
  X射線能對人體組織造成傷害▩•◕·▩,在自己做好防護措施的同時也要確保防護系統的安全性·╃。對裝置要定期進行檢查維護▩•◕·▩,操作者要學習射線防護知識▩•◕·▩,同時也要接受射線職業健康檢查·╃。
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