X射線衍射儀XRD是一種在物理學(xué)、材料科學(xué)、電子與通信技術(shù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的分析儀器。當(dāng)X射線照射到晶體物質(zhì)時(shí),會(huì)受到晶體中原子的散射,形成散射波。這些散射波在滿足布拉格定律(2dsinθ=nλ)的條件下會(huì)發(fā)生干涉加強(qiáng),形成衍射峰。通過(guò)分析衍射峰的位置、強(qiáng)度和形狀等參數(shù),可以獲得晶體材料的結(jié)構(gòu)信息,如晶胞大小、晶胞中原子或分子的數(shù)目、位置等。
1、樣品準(zhǔn)備
制備樣品:確保樣品適合進(jìn)行X射線衍射分析,對(duì)于固體樣品,需要將其研磨成細(xì)粉,以保證衍射信號(hào)的強(qiáng)度和一致性。
填充樣品holder:將準(zhǔn)備好的樣品粉末填充到樣品架中,確保填充均勻,避免顆粒堆積或空洞,影響衍射效果。
2、設(shè)備預(yù)熱
開(kāi)啟電源:打開(kāi)X射線發(fā)生器和檢測(cè)器的電源,讓設(shè)備有足夠的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱,保證測(cè)量的穩(wěn)定性。
穩(wěn)定設(shè)備:在預(yù)熱過(guò)程中,檢查設(shè)備是否穩(wěn)定,確認(rèn)沒(méi)有異常噪音或振動(dòng),確保測(cè)量過(guò)程不會(huì)因設(shè)備問(wèn)題受到影響。
3、參數(shù)設(shè)置
輸入?yún)?shù):根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,設(shè)置適當(dāng)?shù)膾呙璺秶?、步長(zhǎng)、掃描速度和電壓電流參數(shù),這些參數(shù)直接影響衍射數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
保存設(shè)置:在控制軟件中保存這些參數(shù)設(shè)置,以便在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中可以重復(fù)使用或進(jìn)行比較。
4、樣品裝載
裝載樣品:將裝有樣品的樣品架固定在X射線衍射儀的樣品室中,確保其位置正確,樣品表面平整且垂直于X射線束。
調(diào)整樣品:如果需要,調(diào)整樣品的位置,使X射線束正好照射到樣品的中心,以獲得最佳的衍射效果。
5、掃描測(cè)試
開(kāi)始掃描:?jiǎn)?dòng)X射線衍射掃描,設(shè)備將按照預(yù)設(shè)的參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行,直至完成整個(gè)設(shè)定的掃描范圍。
實(shí)時(shí)監(jiān)控:在掃描過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)控衍射圖案的變化,確保設(shè)備運(yùn)行正常,沒(méi)有出現(xiàn)異常情況。
6、數(shù)據(jù)收集與分析
收集數(shù)據(jù):掃描完成后,收集衍射數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將被用于后續(xù)的物相分析或結(jié)構(gòu)解析。
導(dǎo)出數(shù)據(jù):將收集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為適當(dāng)?shù)奈募袷?,如TXT或CSV,以便于使用專(zhuān)業(yè)的分析軟件進(jìn)行進(jìn)一步處理和分析。
7、儀器關(guān)閉與維護(hù)
關(guān)閉設(shè)備:實(shí)驗(yàn)完成后,逐步關(guān)閉X射線發(fā)生器和檢測(cè)器,確保安全操作。
維護(hù)清潔:定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和清潔,包括清潔樣品室和檢測(cè)器,以保證儀器的性能和延長(zhǎng)使用壽命。