談談X射線衍射儀的結構組成及作用說明

　　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₪₪▩₪✘。