近代X射线多晶体衍射
《近代X射线多晶体衍射》是2004年化学工业出版社出版的图书，作者是马礼敦。
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《近代X射线多晶体衍射》是2004年化学工业出版社出版的图书，作者是马礼敦。
第一章 绪论--X射线多晶体衍射的发展历程 1
一、初期2
二、中期8
三、近代10
参考文献13
第二章 X射线多晶体衍射基本原理16
一、晶体结构的基本特点16
(一)晶体结构的周期性16
(二)晶体结构的对称性27
二、倒易点阵50
(一)倒易点阵和正点阵互为倒易50
(二)倒易点阵参数和正点阵参数之间的关系51
(三)正、倒点阵晶胞对称性的关系55
(四)复晶胞的倒易变换56
三、X射线衍射基础58
(一)原子对X射线的散射59
(二)理想小晶体对X射线的衍射65
(三)倒易点阵与X射线衍射74
四、实际晶体的X射线衍射79
(一)实际小晶体的X射线衍射79
(二)多晶体试样的X射线衍射88
参考文献90
第三章 实验室X射线发生器91
一、密封式X射线管91
(一)一般构造91
(二)精密陶瓷X射线管92
(三)细聚焦X射线管92
(四)准单色X射线管96
二、旋转阳极(转靶)X射线管97
(一)转靶X射线发生器的一般构造97
(二)超高功率转靶X射线发生器99
(三)低压高电流转靶X射线发生器100
(四)高能X射线发生器102
(五)细聚焦转靶X射线发生器102
三、高强度脉冲X射线源104
(一)等离子体X射线源104
(二)高能闪光X射线源109
(三)激光驱动的X射线源114
四、X射线激光117
(一)激光原理117
(二)X射线激光120
参考文献127
第四章 同步X射线源129
一、引言129
(一)同步辐射源的特性及与常规X射线源的比较129
(二)同步辐射的发展简史132
(三)同步辐射装置的现状136
二、同步辐射发生装置140
(一)总体介绍140
(二)注入器142
(三)电子储存环146
(四)插入件148
(五)光束线151
(六)其他设备154
三、同步辐射的性能参数156
(一)辐射光谱156
(二)辐射的强度161
(三)辐射的角分布与发射度163
(四)辐射的时间结构165
(五)辐射的偏振性166
四、第四代光源与基于加速器的高强脉冲X射线源168
(一)第四代光源168
(二)基于加速器的高强脉冲X射线源176
参考文献181
第五章 探测器184
一、探测器的主要性能指标184
(一)量子效率(?QE?)和灵敏度184
(二)噪声水平185
(三)动力学范围186
(四)线性计数范围与时间分辨率186
(五)能量分辨率186
二、气体计数管187
(一)气体探测器的构造187
(二)气体探测器的计数原理187
三、闪烁计数器190
(一)闪烁计数器的原理和构造190
(二)闪烁晶体与作用190
(三)光电倍增管的放大作用192
四、固体探测器192
(一)固体探测器的构造和计数原理192
(二)固体探测器的性能特点193
(三)正比计数器、闪烁计数器和固体计数器的主要性能参数194
五、阵列探测器195
(一)一维阵列式探测器196
(二)二维阵列面探测器196
六、位敏探测器199
(一)一维位敏探测器200
(二)二维位敏面探测器205
七、影像板209
(一)影像板的计数原理209
(二)影像板的特性209
八、电荷耦合探测器213
(一)CCD的构造和工作原理213
(二)CCD的主要性能指标216
(三)X射线CCD探测器217
参考文献222
第六章 衍射几何与光路224
一、衍射几何的演变225
(一)德拜-谢乐(D-B)几何225
(二)聚焦几何227
(三)布拉格-勃朗泰诺(B-B)衍射几何236
二、光学元件242
(一)单晶体元件242
(二)毛细管元件247
(三)镀膜元件254
(四)波带片265
(五)硬X射线折射透镜272
三、特定功能的衍射技术275
(一)显微衍射275
(二)快速衍射277
(三)能量色散多晶体衍射281
(四)掠入射技术与表面衍射289
(五)原位衍射技术294
(六)联合技术305
(七)多功能衍射仪311
参考文献314
第七章 计算机在多晶体衍射中的应用318
一、实验谱的基本处理319
(一)数据处理的目的和步骤319
(二)数据的平滑320
(三)本底的测定与扣除322
(四)Kα?2衍射的分离327
(五)寻峰335
(六)峰位及峰形参数的测定335
(七)数据处理对峰形参数的影响341
二、实验数据的分析与应用348
(一)几个软件汇编349
(二)计算机自动物相定性分析检索/匹配软件351
三、机构、网站、数据库355
(一)国际的机构、网站与数据库355
(二)国内的机构、网站与数据库364
参考文献368
第八章 X射线多晶衍射仪性能的评估370
一、引言370
二、衍射数据的校正372
(一)衍射线位置(2?θ?)的校正372
(二)强度(?I、Y?)的校正377
(三)衍射峰形的校正381
(四)长时间稳定性的校核386
三、仪器性能指标的评估389
(一)衍射峰位置(2?θ?值)389
(二)衍射峰强度(?I?及?Y?) 392
(三)仪器的分辨率394
(四)Shewhart控制图395
参考文献397
第九章 Rietveld精修与从头晶体结构测定399
一、引言399
二、Rietveld方法400
(一)全谱拟合的原理400
(二)峰形函数?G?k?403
(三)峰宽函数?H?k?405
(四)本底函数?Y?ib?405
(五)择优取向校正407
三、Rietveld方法的实验409
(一)Rietveld方法对实验的基本要求409
(二)影响多晶体衍射谱准确性和分辨率的一些因素409
(三)实验装置416
四、Rietveld结构精修与应用419
(一)Rietveld结构精修的基本条件419
(二)Rietveld精修策略420
(三)精修步骤424
(四)Rietveld精修应用举例430
五、多晶体衍射从头晶体结构测定436
(一)多晶体衍射从头晶体结构测定的一般步骤438
(二)晶胞参数的测定与衍射指数的标定440
(三)重叠峰的分解453
(四)解初始结构455
(五)结构的扩展与精修461
(六)结构参数的计算、结构的描述与表达463
(七)多晶体衍射从头测定晶体结构举例465
参考文献472
第十章 全谱拟合表征多晶体结构475
一、X射线多晶体衍射物相定性分析475
(一)标准数字参比谱全谱匹配顺序检索法476
(二)计算谱权重叠加全谱拟合法478
二、物相定量分析482
(一)原理482
(二)应用举例484
三、峰形分析研究晶体的微结构487
(一)峰形和峰宽的来源488
(二)峰形分析的第一步:?g(2θ?)和?f(2θ?)的分离492
(三)峰形分析的第二步:从样品峰宽中将尺寸峰宽与应力峰宽分离498
(四)晶粒尺寸分布的求取505
(五)全谱拟合测结构参数510
参考文献527
第十一章 X射线多晶体衍射的一些应用530
一、冶金和机械工业531
(一)熔焊中的相转变动力学和相图绘制531
(二)机械合金化钛铜非晶合金的生成机理534
防护墙有几种：水泥及专、专用水泥（钡）、铅板。通常根据射线能量等级、防护墙的厚度、防护距离等来选择，是否使用铅板，需要根据计算来确定。
x射线荧光和x射线衍射的区别在于前者是对材料进行成份分析的仪器，而后者则主要是对材料进行微观结构分析以便确定其物理性状的设备。
X射线衍射仪（XRD）是矿物学研究领域内的主要仪器,用于对结晶物质的定性和定量分析。X射线荧光光谱仪（XRF）是通过测定二次荧光的能量来分辨元素的，可做定量或定性分析。两种仪器构造与使用对象不同，XR...
贝壳煅烧活性石灰的X-射线衍射实验研究(英文)
贝壳煅烧活性石灰的X-射线衍射实验研究(英文)
本文简述贝壳最新的研究成果和应用前景。通过X-射线衍射试验测定了三种贝壳原料及其煅烧石灰的特征峰,指出了三种贝壳的CaCO3晶体类型。通过对贝壳石灰的特征峰处理,论证了石灰活性与CaO晶面间距的关系。
木质陶瓷的X射线衍射和喇曼光谱研究
木质陶瓷的X射线衍射和喇曼光谱研究
采用X射线衍射和激光喇曼光谱,研究了以烟杆和酚醛树脂为原料制备木质陶瓷炭化过程中结构的变化特征．研究结果表明,炭化温度的升高可以使木质陶瓷XRD谱图中衍射峰增加,强度增大,同时木质陶瓷中石墨微晶的平均层间距d002减小,堆积厚度Lc增加,微晶直径La在973K出现转折点;木质陶瓷的喇曼光谱图为典型的类石墨炭材料的喇曼谱图,只出现了表征无序结构的D线和表征石墨结构的G线,且表征无序化度的二者积分强度比R值随炭化温度的升高先增后减,而根据Tuinstra-Koenig经验式计算得到的微晶直径La值表现出与R值相反的规律;两种分析方法的结果较为一致,均表明木质陶瓷结构在973K发生根本改变,说明喇曼光谱有望成为木质陶瓷结构的快速测试方法．
当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理。
1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础，不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程：2dsinθ=nλ
式中d为晶面间距；n为反射级数；θ为掠射角；λ为X射线的波长。布拉格方程是X射线衍射分析的根本依据。
Darwin的理论称为X射线衍射运动学理论。该理论把衍射现象作为三维Frannhofer衍射问题来处理，认为晶体的每个体积元的散射与其它体积元的散射无关，而且散射线通过晶体时不会再被散射。虽然这样处理可以得出足够精确的衍射方向，也能得出衍射强度，但运动学理论的根本性假设并不完全合理。因为散射线在晶体内一定会被再次散射，除了与原射线相结合外，散射线之间也能相互结合。Darwin不久以后就认识到这点，并在他的理论中作出了多重散射修正。
Ewald的理论称为动力学理论。该理论考虑到了晶体内所有波的相互作用，认为入射线与衍射线在晶体内相干地结合，而且能来回地交换能量。两种理论对细小的晶体粉末得到的强度公式相同，而对大块完整的晶体，则必须采用动力学理论才能得出正确的结果。
物质结构的分析尽管可以采用中子衍射、电子衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱等方法，但是X射线衍射是最有效的、应用最广泛的手段，而且X射线衍射是人类用来研究物质微观结构的第一种方法。X射线衍射的应用范围非常广泛，现已渗透到物理、化学、地球科学、材料科学以及各种工程技术科学中，成为一种重要的实验方法和结构分析手段，具有无损试样的优点。
X射线是一种波长很短(约为20～0.06埃)的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为特征（或标识）X射线。考虑到X射线的波长和晶体内部原子面间的距离相近，1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出一个重要的科学预见：晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束 X射线通过晶体时将发生衍射，衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强，在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样，便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证。
X 射线衍射技术已经成为最基本、最重要的一种结构测试手段，其主要应用主要有以下几个方面：
物相分析是X射线衍射在金属中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相；后者则根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的关系和检查材料的成分配比及随后的处理规程是否合理等方面都得到广泛应用。
结晶度定义为结晶部分重量与总的试样重量之比的百分数。非晶态合金应用非常广泛，如软磁材料等，而结晶度直接影响材料的性能，因此结晶度的测定就显得尤为重要了。测定结晶度的方法很多，但不论哪种方法都是根据结晶相的衍射图谱面积与非晶相图谱面积决定。
精密测定点阵参数 常用于相图的固态溶解度曲线的测定。溶解度的变化往往引起点阵常数的变化；当达到溶解限后，溶质的继续增加引起新相的析出，不再引起点阵常数的变化。这个转折点即为溶解限。另外点阵常数的精密测定可得到单位晶胞原子数，从而确定固溶体类型；还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数。
基本构成
（1） 高稳定度X射线源 提供测量所需的X射线, 改变X射线管阳极靶材质可改变X射线的波长, 调节阳极电压可控制X射线源的强度。
（2） 样品及样品位置取向的调整机构系统 样品须是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块。
（3） 射线检测器 检测衍射强度或同时检测衍射方向, 通过仪器测量记录系统或计算机处理系统可以得到多晶衍射图谱数据。
（4） 衍射图的处理分析系统 现代X射线衍射仪都附带安装有专用衍射图处理分析软件的计算机系统, 它们的特点是自动化和智能化。
X射线衍射原理