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      晶體分析管x射線衍射原理

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      晶體分析管x射線衍射原理

      發布日期:2018-05-31 作者: 點擊:

        x射線結晶學是一種根據晶體分析管發射的X射線對晶體穿透時會形成不同形式的彈性散射;即x射線有相同的能量,因此相同的波長,傳入晶體的x射線,只有改變了方向。相比之下,非彈性散射能量轉移的發生在從傳入的x射線晶體。這樣的非彈性散射減少了能量(或增加波長)即將離開的光束。非彈性散射等探測是有用的物質,但不是在決定中散射的分布,這是x射線結晶學的目標。

        晶體的原子規則排列,x射線可以被認為是一波又一波的電磁輻射。原子散射x射線波,主要通過原子的電子。就像海浪的燈塔產生二次循環波來自燈塔,所以x射線引人注目的一個電子產生二次電子發出的球面波。這種現象被稱為彈性散射和電子(或燈塔)稱為散射體。一個常規數組中球面波的散射產生一個常規數組中。

        由于晶體衍射實際上是晶體中每個原子的電子密度對晶體分析管X射線的衍射的疊加,衍射數據反映的是電子密度進行傅立葉變換的結果,用結構因子來表示。通過對結構因子進行反傅立葉變換,就可以獲得晶體中電子密度的分布。而結構因子是與波動方程相關的,計算結構因子需要獲得波動方程中的三個參數,即波的振幅、頻率和相位。

        在獲得單晶之后,就需要進行衍射實驗,即用X射線打到晶體上,產生衍射,并記錄衍射數據。X射線的來源主要有兩種,一種是在常用X射線儀上使用的,通過高能電子流轟擊銅靶,產生多個特征波長的X射線,其中使用的CuKα的波長為1.5418;另一種就是利用同步輻射所產生的X射線,其波長可以變化。同步輻射X射線可以分為角散同步輻射和能散同步輻射兩種,角散同步輻射的實驗原理與通常的X射線衍射儀是一樣的,不過波長更低,能量更高;而能散使用白光入射,即入射光具有連續波長,收集的衍射信號是在固定角度進行的,它的分辨率較角散同步輻射低,技術要求也較低?,F在國內的北京同步輻射實驗站已經升級成了角散的。


      晶體分析管

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