x射線衍射線形分析技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用論文

《x射線衍射線形分析技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、X射線衍射線行分析技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[摘要]X射線衍射技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,現(xiàn)已滲透到物理、化學(xué)、材料科學(xué)以及各種工程技術(shù)科學(xué)中,成為一種重要的分析方法物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析。盡管可以采用中子衍射、電子衍射、紅外光譜、穆斯堡爾譜等方法,但是X射線衍射是最有效的、應(yīng)用最廣泛的手段,而且X射線衍射是人類用來研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的第一種方法.x射線線形分析經(jīng)常用于獲得鑲嵌塊尺寸和微觀應(yīng)變這兩個(gè)重要的微觀結(jié)構(gòu)參量。從70年代以來，隨著高強(qiáng)度X射線源（包括超高強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)陽極X射線發(fā)生器、電子同步加速輻射,高壓脈沖X射線源）和高靈敏度探測器的出現(xiàn)以及電子計(jì)算機(jī)分析的應(yīng)用，使金屬X射線學(xué)

2、獲得新的推動(dòng)力。這些新技術(shù)的結(jié)合，不僅大大加快分析速度，提高精度，而且可以進(jìn)行瞬時(shí)的動(dòng)態(tài)觀察以及對(duì)更為微弱或精細(xì)效應(yīng)的研究。本文著重介紹X射線衍射技術(shù)的原理,以及其應(yīng)用方面,簡單介紹X射線衍射技術(shù)的發(fā)展及未來趨勢.[關(guān)鍵詞]X射線衍射線形分析技術(shù);半高寬;近似函數(shù)法;位錯(cuò)目錄一、X線衍射線形的構(gòu)成1（一）衍射線的線形11.圖形法12.近似法13.重心法2（二）衍射線的強(qiáng)度2（三）衍射線的寬度21.峰高強(qiáng)度22.積分寬度23.方差2二、衍射線形分析方法基礎(chǔ)2（一）實(shí)測線形與真實(shí)線形21.實(shí)測線形22.真實(shí)線形3（二）的雙線分離21.圖形分離法32.Rachinge

3、r分離法33.付里葉級(jí)數(shù)變換分離法4（三）利用校正曲線獲得I1(2θ)線寬4（四）吸收因子溫度因子角因子的影響51.吸收因子的校正52.溫度因子的校正63.角因子（洛倫茲-偏振因子）的影響6（五）儀器寬化效應(yīng)61.衍射儀的權(quán)重函數(shù)62.衍射線形的卷積關(guān)系63.儀器寬化效應(yīng)的分離（由B值求β值）8三、X線衍射線形分析方法的應(yīng)用14（一）晶體結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣畸變及儲(chǔ)能14（二）位錯(cuò)密度15（三）晶粒尺寸測定及分布16四、x射線衍射線形分析方法的未來發(fā)展趨勢17致謝18參考文獻(xiàn)19似的一、X射線衍射線線形的構(gòu)成[1]將樣品用衍射儀掃描得到原始數(shù)據(jù)，可以做出x射線衍射的原始圖形

4、，也就是衍射線強(qiáng)度按衍射角2θ角分布的線形。當(dāng)衍射峰比較尖銳時(shí)，作連接線形兩側(cè)根部平緩區(qū)的直線即可扣除背底當(dāng)衍射峰。難以確定衍射線兩側(cè)的平底時(shí)，可用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的背底作為樣品測量的背底。然后才能從上面可以通過分析衍射線的線位,衍射線的高度(峰值)以及衍射線的寬度來得到一些結(jié)論.（一）衍射線的線位衍射線的線位確定方法主要有以下三種。1.圖形法這種方法可以由圖中確定衍射線的線位。根據(jù)線形的情況可以有不同的確定方法[2]。（1）長線法，這是在衍射峰不很明顯的情況下用的，兩側(cè)的直線部位，兩虛線交于一點(diǎn)，過點(diǎn)作橫坐標(biāo)的垂線，對(duì)應(yīng)的2θ數(shù)值為衍射線的線位。（2）頂點(diǎn)法，衍射峰很

5、明顯時(shí)，可以直接由最高點(diǎn)做橫坐標(biāo)的垂線，得出此線位。（3）弦中法，在最大強(qiáng)度的3/4、2/3、1/2處做平等于背底的弦，從弦的中點(diǎn)作背底的垂線，對(duì)應(yīng)的2θ數(shù)值為衍射線的線位。2.近似法最常用的方是將衍射線頂部（強(qiáng)度>85%部分）近似為拋物線，再用3~5個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擬合此拋物線，此拋物線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的2θ數(shù)值為衍射線的線位。在衍射線頂部等間隔取三個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)（2θ1，I1）（2θ2,I2）(2θ3,I3），代入拋物線方程：(1)如果等間隔取五個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，線位2θp為：(2)3.重心法記衍射線重心對(duì)著的橫坐標(biāo)為線位，記為<2θ>。將衍射峰所在2θ區(qū)間分為N等分，利用以下公式可求出

6、(3)利用了全部衍射數(shù)據(jù)確定衍射線的線位，此方法雖簡單但是工作量太大。1似的（二）衍射線的強(qiáng)度1.峰高強(qiáng)度即峰的高度，以衍射譜中最高峰強(qiáng)度定為100，這樣我們就可以確定其它峰的強(qiáng)度。2.積分強(qiáng)度也就是以衍射線以下、背底以上的面積作為衍射線的強(qiáng)度。(5)（三）衍射線的寬度1.半高寬度在衍射線最大強(qiáng)度的一半處作平行背底的線段，用此線段長代表衍射線的寬度。另外由于材料的微觀殘余應(yīng)力是產(chǎn)生衍射線寬化的主要原因，因此衍射線的半高寬即衍射線最大強(qiáng)度一半處的寬度,其物理意義是表征微觀殘余應(yīng)力大小。2.積分寬度積分寬度等于衍射線的積分強(qiáng)度除以衍射峰強(qiáng)度即:B=(6)3.方差方差

7、可由公式(7)求出。(7)其中<2θ>是線形的重心.二、衍射線線形分析基礎(chǔ)線形分析的目的是從實(shí)測衍射峰中需要分析出物理寬化以及晶塊細(xì)化和晶格畸變?cè)斐傻膶捇?yīng)，從而可以測定晶粒尺寸和微觀應(yīng)力。線形分析的方法主要有有近似函數(shù)圖解法、傅立葉分析和方差分析法等方法。其中近似函數(shù)圖解法的雖精確度不如傅立葉分析，但簡便易行。由于在日常生產(chǎn)中注重研究晶粒尺寸和微觀應(yīng)力隨各種工藝制度的變化規(guī)律，對(duì)于數(shù)據(jù)的大小不是很看重。在平常分析中近似函數(shù)圖解法用的相對(duì)比較多。（一）實(shí)測線形與真實(shí)線形1.實(shí)測線形它是由衍射儀掃描后得到的原始圖形,影響他的因素如下：（1）實(shí)驗(yàn)條件的影響包括由于

8、X1似的射線管焦斑不是理