X射線衍射分析(XRD)

1、X X射線衍射分析（射線衍射分析（XRD)XRD)X-ray Diffraction Analysis現(xiàn)代儀器分析測試方法現(xiàn)代儀器分析測試方法0. X射線的歷史發(fā)展及應(yīng)用射線的歷史發(fā)展及應(yīng)用 X射線分析技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，成射線分析技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，成為一種重要的實(shí)驗(yàn)手段和分析方法。為一種重要的實(shí)驗(yàn)手段和分析方法。 隨著隨著機(jī)械機(jī)械及及微電子技術(shù)微電子技術(shù)的發(fā)展，儀器設(shè)備的發(fā)展，儀器設(shè)備的檢測精度及可靠性逐漸提高，尤其是的檢測精度及可靠性逐漸提高，尤其是同步同步輻射光源輻射光源的出現(xiàn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，構(gòu)的出現(xiàn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，構(gòu)成了成了近代近代X射線分析技術(shù)射線分析技術(shù)。X射

2、線以及射線以及X射線衍射學(xué)發(fā)展歷程射線衍射學(xué)發(fā)展歷程 1. 1895年，德國，倫琴，年，德國，倫琴，發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療，第一個(gè)諾貝爾物理獎(jiǎng)； 2. 1912年，德國，勞埃，第一張X射線衍射花樣，晶體結(jié)構(gòu)，電磁波，原子間距，勞埃方程，不方便； 1913-1914年，英國，布拉格父子，布拉布拉格方程格方程，晶體結(jié)構(gòu)分析； 3. 1916年，德拜、謝樂，粉末法，多晶體結(jié)構(gòu)分析； 4. 1928年，蓋格，彌勒，計(jì)數(shù)管，X射線衍射線強(qiáng)度，衍射儀。 19011901年獲年獲諾貝爾物理獎(jiǎng)諾貝爾物理獎(jiǎng) W.C. (Wilhelm Conrad Roentgen 18451923)18451845年年3 3月月2727

3、日生于德國萊茵省勒奈普市。日生于德國萊茵省勒奈普市。18691869年在蘇黎世大學(xué)獲哲學(xué)博士學(xué)位，并留年在蘇黎世大學(xué)獲哲學(xué)博士學(xué)位，并留校任教。校任教。18721872年年18791879年先后在斯特拉斯年先后在斯特拉斯堡大學(xué)，霍恩海姆農(nóng)學(xué)院、吉森大學(xué)等校任堡大學(xué)，霍恩海姆農(nóng)學(xué)院、吉森大學(xué)等校任教，教，18881888年起任維爾茨堡大學(xué)教授及物理所年起任維爾茨堡大學(xué)教授及物理所所長，后任校長。所長，后任校長。18961896年成為柏林和慕尼黑年成為柏林和慕尼黑科學(xué)院通訊院士，科學(xué)院通訊院士，1900190019201920年任慕尼黑年任慕尼黑物理所所長，物理所所長，19231923年年2 2月

4、月1010日逝世。日逝世。主要成就：主要成就：從從1876年開始研究各種氣體比熱，年開始研究各種氣體比熱，證實(shí)氣體中電磁旋光效應(yīng)存在。證實(shí)氣體中電磁旋光效應(yīng)存在。1888年實(shí)驗(yàn)?zāi)陮?shí)驗(yàn)證實(shí)電介質(zhì)能產(chǎn)生磁效應(yīng)，最重要在證實(shí)電介質(zhì)能產(chǎn)生磁效應(yīng)，最重要在1895年年11月月8日在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)克魯克斯管接高日在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)克魯克斯管接高壓電源，會(huì)放射出一種穿透力極強(qiáng)的射線，壓電源，會(huì)放射出一種穿透力極強(qiáng)的射線，他命名為他命名為X射線。射線。X射線在晶體結(jié)構(gòu)分析，射線在晶體結(jié)構(gòu)分析，金相材料檢驗(yàn)，人體疾病透視檢查即治療方金相材料檢驗(yàn)，人體疾病透視檢查即治療方面有廣泛應(yīng)用，因此而獲得面有廣泛應(yīng)用，因此而

5、獲得1901年諾貝爾物年諾貝爾物理獎(jiǎng)。理獎(jiǎng)。 倫琴倫琴X射線衍射技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域射線衍射技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1，晶體結(jié)構(gòu)分析：人類研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的第一種方法。2，物相定性分析3，物相定量分析4，晶粒大小分析5， 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)分析，結(jié)晶度分析6，宏觀應(yīng)力與微觀應(yīng)力分析7，擇優(yōu)取向分析1-1 X射線的本質(zhì)射線的本質(zhì) X射線的本質(zhì)是電磁波電磁波，與可見光完全相同，僅是波長短而已，因此具有波粒二像性。 (1)波動(dòng)性 (2)粒子性1-1. X射線的物理基礎(chǔ)射線的物理基礎(chǔ)波動(dòng)性波動(dòng)性 X射線的波長范圍： 0.01100 或者10-8-10-12 m 1 =10-10m 表現(xiàn)形式：在晶體作衍射光柵觀察到的X

6、射線的衍射現(xiàn)象，即證明了X射線的波動(dòng)性。 X射線是波長在射線是波長在10-8到到10-12米范圍內(nèi)，具有極強(qiáng)米范圍內(nèi)，具有極強(qiáng)穿透能力的電磁波。穿透能力的電磁波。 硬X射線：波長較短的硬X射線能量較高，穿透性較強(qiáng)，適用于金屬部件的無損探傷及金屬物相分析。 軟X射線：波長較長的軟X射線能量較低，穿透性弱，可用于分析非金屬的分析。 X射線波長的度量單位常用埃（）,或者通用的國際計(jì)量單位中用納米（nm）表示，它們之間的換算關(guān)系為： 1 =10-10 m 1nm=10-9 m 粒子性粒子性 特征表現(xiàn)為以光子（光量子）光子（光量子）形式輻射和吸收時(shí)具有的一定的質(zhì)量、能量和動(dòng)量。 表現(xiàn)形式為在與物質(zhì)相互作

7、用時(shí)交換能量。如光電效應(yīng)；二次電子等。 X射線的頻率、波長以及其光子的能量光子的能量、動(dòng)量p之間存在如下關(guān)系： 式中h普朗克常數(shù)，等于6.625 J.s; cX射線的速度，等于2.998 m/s. hchhp 3410810相關(guān)習(xí)題：相關(guān)習(xí)題： 1.試計(jì)算波長試計(jì)算波長0.71 （Mo-K）和）和1.54 （Cu- K）的）的X射線束，其頻率和每個(gè)量子的能量。射線束，其頻率和每個(gè)量子的能量。 cv nmmo1 . 010A110hvJ108 . 21023. 410625. 6)Hz(1023. 41071. 0/10315183418108hvcvMo靶靶X射線射線:Cu靶靶X射線射線:J1

8、03 . 11095. 110625. 6)Hz(1095. 11054. 1/10315183418108hvcv1-2 X射線的產(chǎn)生射線的產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生X-射線的方式：射線的方式： X-射線管射線管 重點(diǎn)重點(diǎn) 同步輻射光源同步輻射光源 了解了解 (1)產(chǎn)生原理產(chǎn)生原理重點(diǎn) (2)產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件重點(diǎn) (3) X射線管射線管 (4)過程演示過程演示X射線管射線管重點(diǎn)重點(diǎn)產(chǎn)生原理產(chǎn)生原理 高速運(yùn)動(dòng)的電子與物體碰撞時(shí)，發(fā)生能量高速運(yùn)動(dòng)的電子與物體碰撞時(shí)，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，電子的運(yùn)動(dòng)受阻失去動(dòng)能，其中一轉(zhuǎn)換，電子的運(yùn)動(dòng)受阻失去動(dòng)能，其中一小部分（小部分（1左右）能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽笥遥┠芰哭D(zhuǎn)變?yōu)閄射線，而射線，

9、而絕大部分（絕大部分（99左右）能量轉(zhuǎn)變成熱能使左右）能量轉(zhuǎn)變成熱能使物體溫度升高。物體溫度升高。產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件 1. 產(chǎn)生自由電子產(chǎn)生自由電子-電電子源，如加熱鎢絲產(chǎn)子源，如加熱鎢絲產(chǎn)生熱電子生熱電子 2. 使電子作定向的高使電子作定向的高速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng) - 施加在陽施加在陽極和陰極（鎢絲）間極和陰極（鎢絲）間的電壓的電壓1236541-高壓變壓器;2-鎢絲變壓器；3-X射線管；4-陽極；5-陰極；6-電子；7-X射線7常規(guī)的X射線產(chǎn)生裝置 3. 在其運(yùn)動(dòng)的路徑在其運(yùn)動(dòng)的路徑上設(shè)置一個(gè)障礙物上設(shè)置一個(gè)障礙物使電子突然減速或使電子突然減速或停止。停止。 4. 真空真空-把陰極把陰極和陽極密封在

10、真空和陽極密封在真空度高于度高于10-3Pa 的真的真空中，保持兩極潔空中，保持兩極潔凈并使加速電子無凈并使加速電子無阻地撞擊到陽極靶阻地撞擊到陽極靶上。上。1236541-高壓變壓器;2-鎢絲變壓器；3-X射線管；4-陽極；5-陰極；6-電子；7-X射線7產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件常規(guī)的X射線產(chǎn)生裝置X射線管射線管 1.X射線管的結(jié)構(gòu)射線管的結(jié)構(gòu) 2.特殊構(gòu)造的特殊構(gòu)造的X射線管射線管 3.市場上供應(yīng)的種類市場上供應(yīng)的種類 X射線管的結(jié)構(gòu)射線管的結(jié)構(gòu) 封閉式X射線管實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大的真空（ ）二極管?；窘M成包括： (1)陰極：陰極是發(fā)射電子的地方。 (2)陽極：靶，是使電子突然減速和發(fā)射X射線的地方

11、。mmHg751010引自中南大學(xué)引自中南大學(xué) (3)窗口：窗口是X射線從陽極靶向外射出的地方。 (4)焦點(diǎn)：焦點(diǎn)是指陽極靶面被電子束轟擊的地方，正是從這塊面積上發(fā)射出X射線。接變壓器玻璃鎢燈絲金屬聚燈罩鈹窗口金屬靶冷卻水電子X射線X射線X X射線管剖面示意圖射線管剖面示意圖過程演示過程演示特殊構(gòu)造的特殊構(gòu)造的X射線管射線管 (1)細(xì)聚焦X射線管 (2)旋轉(zhuǎn)陽極X射線管市場上供應(yīng)的種類市場上供應(yīng)的種類 (1)密封式燈絲X射線管 (2)可拆式燈絲X射線管1-3 X射線譜射線譜 由X射線管發(fā)射出來的X射線可以分為兩種類型： (1)連續(xù)（白色）X射線 (2)特征（標(biāo)識(shí)）X射線 連續(xù)輻射，特征輻射X

12、X射線譜指的是射線譜指的是X X射線的強(qiáng)度隨波長變化的關(guān)系曲線。射線的強(qiáng)度隨波長變化的關(guān)系曲線。X X射射線強(qiáng)度大小由單位面積上的光量子數(shù)決定。線強(qiáng)度大小由單位面積上的光量子數(shù)決定。 連續(xù)連續(xù)X射線射線 具有連續(xù)波長的X射線，構(gòu)成連續(xù)X射線譜，它和可見光相似，亦稱多色X射線。 產(chǎn)生機(jī)理 演示過程 短波限 X射線的強(qiáng)度0.00.20.40.60.81.001220 kV30 kV40 kVIntensitywavelength50 kV產(chǎn)生機(jī)理產(chǎn)生機(jī)理 能量為eV的電子與陽極靶的原子碰撞時(shí)，電子失去自己的能量，其中部分以光子的形式輻射，碰撞一次產(chǎn)生一個(gè)能量為hv的光子，這樣的光子流即為X射線射線

13、。 單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極靶面的電子數(shù)目是很多的，絕大多數(shù)電子要經(jīng)歷多次碰撞，逐漸地?fù)p耗自身的能力，即產(chǎn)生多次輻射，由于多次輻射中光子的能量不同，因此出現(xiàn)連續(xù)連續(xù)X射線譜射線譜。K態(tài)（擊走K電子）L態(tài)（擊走L電子）M態(tài)（擊走M(jìn)電子）N態(tài)（擊走N電子）擊走價(jià)電子中性原子WkWlWmWn0原子的能量連續(xù)X射線產(chǎn)生過程電子沖擊陽極靶X射線射出演示過程引自中南大學(xué)引自中南大學(xué)短波限短波限 連續(xù)X射線譜在短波方向有一個(gè)波長極限，稱為短波限0。它是由電子一次碰撞就耗盡能量所產(chǎn)生的X射線。它只與管電壓有關(guān)，不受其它因素的影響。 相互關(guān)系為： 式中 e 電子電荷，等于 （庫侖） V管電壓 h普朗克常數(shù)，等于C19

14、106 . 10maxhcheVsj3410625. 6eVhc0或者或者相關(guān)習(xí)題相關(guān)習(xí)題 試計(jì)算用試計(jì)算用50千伏操作時(shí)，千伏操作時(shí)，X射線管中的電子射線管中的電子在撞擊靶時(shí)的速度和動(dòng)能，所發(fā)射的在撞擊靶時(shí)的速度和動(dòng)能，所發(fā)射的X射線射線短波限為多少？短波限為多少？eVm20210mp eVhc0kgm311011. 9Jsh3410625. 6smc/1038Ce19106 . 1X射線的強(qiáng)度射線的強(qiáng)度 X射線的強(qiáng)度是指在單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于X射線傳播方向的單位面積上光子數(shù)目光子數(shù)目（能能量）的總和。量）的總和。 常用單位是J/cm2.s. X射線的強(qiáng)度射線的強(qiáng)度I是由光子能量是由光子能量

15、h和它的數(shù)目和它的數(shù)目n兩個(gè)因素決定的兩個(gè)因素決定的,即I=nh，連續(xù)X射線強(qiáng)度最大值在1.50,而不在0處。 連續(xù)X射線譜中每條曲線下的面積表示連續(xù)X射線的總強(qiáng)度，也是陽極靶發(fā)射出的X射線的總能量。 實(shí)驗(yàn)證明，I與管電流、管電壓、陽極靶的原子序數(shù)存在如下關(guān)系： 且X射線管的效率為:miZVKI1連ZVKiVZVKXX121電子流功率射線功率射線管效率1，各種波長的X射線的相對(duì)強(qiáng)度一致增高，2，最高強(qiáng)度的射線的波長逐漸變短（曲線的峰向左移動(dòng)），3，短波極限逐漸變小，即0向左移動(dòng)，4，波譜變寬。因此，管電壓既影響連續(xù)因此，管電壓既影響連續(xù)X射線譜的強(qiáng)度，也影響其波長射線譜的強(qiáng)度，也影響其波長范圍

16、。范圍。0.00.20.40.60.81.001220 kV30 kV40 kVIntensitywavelength50 kV當(dāng)增加當(dāng)增加X射線管的電壓，連續(xù)射線管的電壓，連續(xù)X射線譜有下列特征射線譜有下列特征特征特征X射線射線 是在連續(xù)譜的基礎(chǔ)上疊加若干條具有一定波長的譜線，它和可見光中的單色相似，亦稱單色X射線。 對(duì)于一定元素的靶，當(dāng)管電壓小于某一限度時(shí)，只激發(fā)連續(xù)譜。隨著管電壓升高，射線譜向短波及強(qiáng)度升高方向移動(dòng)，本質(zhì)上無變化。但當(dāng)管電壓升高到超過某一臨界值 如對(duì)鉬靶為20kV）后，曲線產(chǎn)生明顯的變化，即在連續(xù)譜的幾個(gè)特定波長的地方，強(qiáng)度突然顯著增大，如圖所示。由于它們的波長反映了靶材

17、的特征，因此稱之為特征特征X射射線譜線譜。 激V 鉬陽極管發(fā)射的X射線譜波長，0.1nm相對(duì)強(qiáng)度35kV2520 一一.特征特征X射線的特性射線的特性 管電壓特征管電壓特征 強(qiáng)度特征強(qiáng)度特征 特征波長取決于原子序數(shù)特征波長取決于原子序數(shù)- 莫塞萊定律莫塞萊定律 二二.產(chǎn)生機(jī)理產(chǎn)生機(jī)理 三三.K系激發(fā)機(jī)理系激發(fā)機(jī)理一、特征一、特征X射線的特射線的特性性 （1） 激發(fā)管電壓特征：激發(fā)管電壓特征：每一條譜線對(duì)應(yīng)一定的激發(fā)電壓，只有當(dāng)管電壓超過激發(fā)電壓時(shí)才能產(chǎn)生相應(yīng)的特征譜線，且靶材原子序數(shù)越大其激發(fā)電壓越高。當(dāng)電壓達(dá)到臨界電壓時(shí)，特征譜線的波長不再變，強(qiáng)度隨電壓增加。nkVViKI2特K系特征X射線

18、的強(qiáng)度與管電壓、管電流的關(guān)系為： 強(qiáng)度特征強(qiáng)度特征：每個(gè)特征射線都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的波長，不同靶材的特征譜波長不同。如管電流和管電壓V的增加只能增強(qiáng)特征X射線的強(qiáng)度，而不改變波長。二、特征二、特征X射線的特性射線的特性 （2） 同系同系（例如K1、L1等）特征X射線譜的頻率和波長只取決于陽極靶物質(zhì)的原子能級(jí)結(jié)構(gòu)，是物質(zhì)的固有特性物質(zhì)的固有特性。且存在如下關(guān)系： 莫塞萊定律：莫塞萊定律：同系同系特征X射線譜的波長或頻率與原子序數(shù)Z關(guān)系為：ZC1三、特征三、特征X射線的特性射線的特性 （3）- 莫塞萊定律莫塞萊定律C，C1 與為常數(shù)ZC1或者0.51.01.52.02.53.0807060504030

19、2010Mo (42)La1 Atomic Number ZWavelength (A)Ka1Cu (29)ZC1ZC11.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.21020304050607080 Atomic Number ZWMoCuLa1Ka11/2 (109 Hz1/2)莫塞萊定律莫塞萊定律K 1: C=3*103 =2.9K 1: C1=5.2*107 =2.9產(chǎn)生機(jī)理產(chǎn)生機(jī)理 特征X射線譜的產(chǎn)生機(jī)理與陽極物質(zhì)的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的。 原子系統(tǒng)內(nèi)的電子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各個(gè)能級(jí)。 在電子轟擊陽極的過程中，當(dāng)某個(gè)具有足夠能量的電子將陽極靶原子的內(nèi)層電子擊出

20、時(shí)，于是在低能級(jí)上出現(xiàn)空位，系統(tǒng)能量升高，處于不穩(wěn)定激發(fā)態(tài)。較高能級(jí)上的電子向低能級(jí)上的空位躍遷，并以光子的形式輻射出標(biāo)識(shí)X射線譜。 h lk= l- kK K K L L h nk= n- kh nl= n- l h lk= l- kK K K L L h nk= n- kh nl= n- l 當(dāng)K系電子被激發(fā)時(shí)，原子的系統(tǒng)能量便由基態(tài)升高到K激發(fā)態(tài)，即K系激發(fā)系激發(fā)。同樣，L系，電子被激發(fā)，稱為L系激發(fā)，依此類推。 當(dāng)K層電子出現(xiàn)空位，其被高能級(jí)電子填充時(shí)產(chǎn)生K系輻射系輻射。具體地，當(dāng)K層空位被L層電子填充時(shí)，產(chǎn)生K輻射，而被M層電子填充時(shí)，產(chǎn)生K輻射。同樣，電子從高能態(tài)填充到L時(shí)產(chǎn)生的輻

21、射為L系輻射，依此類推。激發(fā)與輻射激發(fā)與輻射K系激發(fā)機(jī)理 K層電子被擊出時(shí)，原子系統(tǒng)能量由基態(tài)升到K激發(fā)態(tài)，高能級(jí)電子向K層空位填充時(shí)產(chǎn)生K系輻射。L層電子填充空位時(shí)，產(chǎn)生K輻射；M層電子填充空位時(shí)產(chǎn)生K輻射。 由能級(jí)可知K輻射的光子能量大于K的能量，但K層與L層為相鄰能級(jí)，故L層電子填充幾率大，所以K的強(qiáng)度約為K的5倍。 產(chǎn)生K系激發(fā)要陰極電子的能量eVk至少等于擊出一個(gè)K層電子所作的功Wk。Vk就是激發(fā)電壓。 1-4 物質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)與散射物質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)與散射(衍射衍射)譜線譜線 自然界中物質(zhì)常見的結(jié)構(gòu)狀態(tài)包括：自然界中物質(zhì)常見的結(jié)構(gòu)狀態(tài)包括： 原子完全無序原子完全無序(稀薄氣體稀薄氣體) 原子

22、近程有序但遠(yuǎn)程無序原子近程有序但遠(yuǎn)程無序(非晶非晶) 原子近程有序和遠(yuǎn)程有序原子近程有序和遠(yuǎn)程有序(晶體晶體) 原子完全無序原子完全無序情況情況 ，例如稀薄氣體。在進(jìn)，例如稀薄氣體。在進(jìn)行行X射線分析時(shí)，只能得到一條近乎水平的射線分析時(shí)，只能得到一條近乎水平的散射背底譜線。散射背底譜線。I2 原子近程有序但遠(yuǎn)程無序原子近程有序但遠(yuǎn)程無序情況，例如非晶體情況，例如非晶體材料。由于近程原子的有序排列，在配位原子材料。由于近程原子的有序排列，在配位原子密度較高原子間距對(duì)應(yīng)的密度較高原子間距對(duì)應(yīng)的 2 附近產(chǎn)生非晶散附近產(chǎn)生非晶散射峰。射峰。I2換算為換算為4 sin/I2換算為換算為4 sin/ 非

23、晶體材料的近程原子有序度越高，則配位非晶體材料的近程原子有序度越高，則配位原子密度較高原子間距對(duì)應(yīng)的非晶散射峰越強(qiáng)，原子密度較高原子間距對(duì)應(yīng)的非晶散射峰越強(qiáng)，且散射峰越窄。且散射峰越窄。 理想晶體的衍射譜線，是布拉格方向?qū)?yīng)理想晶體的衍射譜線，是布拉格方向?qū)?yīng)的的 2 處產(chǎn)生沒有寬度的衍射線條。處產(chǎn)生沒有寬度的衍射線條。 前提是不存在消光現(xiàn)象。前提是不存在消光現(xiàn)象。I2 實(shí) 際 晶 體 中實(shí) 際 晶 體 中由于存在晶體由于存在晶體缺陷等破壞晶缺陷等破壞晶體完整性的因體完整性的因素，導(dǎo)致衍射素，導(dǎo)致衍射譜線的峰值強(qiáng)譜線的峰值強(qiáng)度降低，峰形度降低，峰形變寬。變寬。I2I2 物質(zhì)微區(qū)不均勻性物質(zhì)微區(qū)

24、不均勻性，例如存在納米級(jí)別的異，例如存在納米級(jí)別的異類顆?；蚩紫叮瑒t會(huì)在類顆?；蚩紫叮瑒t會(huì)在 25o 范圍內(nèi)出現(xiàn)相應(yīng)范圍內(nèi)出現(xiàn)相應(yīng)的漫散射譜線即的漫散射譜線即小角散射小角散射現(xiàn)象?，F(xiàn)象。I2換算為換算為2 sin/sin2d1-4-2、晶體的衍射譜線、晶體的衍射譜線(1) 衍射峰位與衍射強(qiáng)度衍射峰位與衍射強(qiáng)度A、衍射峰位、衍射峰位 衍射峰位角衍射峰位角 2是反映衍射方向的問題，主是反映衍射方向的問題，主要與輻射波長、晶胞類型、晶胞大小及形狀要與輻射波長、晶胞類型、晶胞大小及形狀有關(guān)。遵循布拉格方程。有關(guān)。遵循布拉格方程。I2B、衍射強(qiáng)度、衍射強(qiáng)度 衍射積分強(qiáng)度，歸根結(jié)底是衍射積分強(qiáng)度，歸根結(jié)底

25、是X射線受晶體中射線受晶體中眾多電子散射后的干涉與疊加結(jié)果。原子在晶眾多電子散射后的干涉與疊加結(jié)果。原子在晶胞中位置及原子種類則決定了衍射強(qiáng)度。胞中位置及原子種類則決定了衍射強(qiáng)度。面積不變面積不變(2) 晶體不完整性及其衍射效應(yīng)晶體不完整性及其衍射效應(yīng) 自然界中的大多物質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)都不是理自然界中的大多物質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)都不是理想的晶體，例如存在孿晶與亞晶塊、晶格顯微想的晶體，例如存在孿晶與亞晶塊、晶格顯微畸變、位錯(cuò)與層錯(cuò)、甚至原子熱振動(dòng)等，破壞畸變、位錯(cuò)與層錯(cuò)、甚至原子熱振動(dòng)等，破壞了晶體結(jié)構(gòu)的完整性，故稱為不完整晶體。了晶體結(jié)構(gòu)的完整性，故稱為不完整晶體。 層錯(cuò)作為一種面缺陷，由于破壞了晶體的周期層錯(cuò)作為一種面缺陷，由于破壞了晶體的周期排列與完整性，從而引起能量升高。例如面心排列與完整性，從而引起能量升高。例如面心立方晶體的原子可密排面為立方晶體的原子可密排面為111。其正常堆垛。其正常堆垛順序?yàn)轫樞驗(yàn)?/p>