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掠入射XRD的原理及与常规XRD技术的差异
来源: 时间:2024-09-14 17:01:25 浏览:2940次

掠入射XRD的原理及与常规XRD技术的差异


X射线衍射XRD)技术是一种重要的材料分析方法,广泛应用于材料科学、化学、物理学等领域。它通过分析X射线在晶体材料中的衍射现象,获取物质的晶体结构、晶粒尺寸、应变等信息。常规XRD技术在分析块状样品时具有较高的准确性和可靠性,但在分析薄膜、纳米材料等表面敏感样品时,存在一定的局限性。为了克服这些局限,掠入射XRDGIXRD)技术应运而生。

X射线衍射仪


掠入射XRD原理

1. 掠入射XRD简介

掠入射XRD是一种特殊的XRD技术,其特点在于X射线以极小的入射角(通常小于5度)照射到样品表面。这种技术能够有效减小X射线在样品内部的穿透深度,从而实现对样品表面结构的敏感分析。

2. 掠入射XRD原理

1X射线与物质的相互作用

X射线在物质中的传播过程,实质上是与物质中的电子相互作用的过程。当X射线照射到晶体材料时,会发生衍射现象。衍射现象的产生是由于X射线与晶体中的原子平面发生相互作用,导致X射线发生相位变化。

2)布拉格定律

布拉格定律是XRD技术的基本原理,表达式为:nλ = 2d sinθ,其中n为整数,λ为X射线波长,d为晶面间距,θ为布拉格角。当X射线满足布拉格条件时,会发生衍射现象。

3)掠入射XRD原理

在掠入射XRD实验中,X射线以极小的入射角照射到样品表面。由于入射角较小,X射线在样品内部的穿透深度有限,主要集中在样品表面附近。因此,掠入射XRD技术能够有效分析样品表面结构。

 

掠入射XRD与常规XRD的区别

1. 分析对象

常规XRD技术适用于分析块状样品,而掠入射XRD技术适用于分析薄膜、纳米材料等表面敏感样品。

2. X射线入射角

常规XRD技术的X射线入射角通常在20度至70度之间,而掠入射XRD技术的X射线入射角小于5度。

3. 穿透深度

常规XRD技术中,X射线在样品内部的穿透深度较大,可能导致样品表面结构信息被掩盖。而掠入射XRD技术中,X射线在样品内部的穿透深度较小,有利于分析样品表面结构。

4. 衍射峰强度

由于掠入射XRD技术中X射线在样品内部的穿透深度较小,衍射峰强度较低。因此,在分析过程中,需要采用较长的曝光时间或更灵敏的检测器。

5. 结构敏感性

掠入射XRD技术对样品表面结构具有较高的敏感性,能够揭示常规XRD技术难以检测的细微结构变化。

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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