X射线多晶衍射分析技术

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1、X射线多晶衍射分析技术福州大学测试中心黄清明Email:qmhuang@fzu.edu.cn材料：你们最关心的是什么？性能：你认为与哪些因素有关？结构：有哪些检测分析技术？绪论第1章晶体学基础晶体特性晶体的结构与空间点阵均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。各向异性：晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。固定熔点：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。规则外形：理想环境中生长的晶体应为凸多边形。对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。1.晶体具有如下性质晶向和晶面指数The14possibleBRAVAISLATTICES{notethatspher

2、esinthispicturerepresentlatticepoints,notatoms!}2.晶体结构与空间点阵-C7crystalClassesCrystalsystemUnitcellshapeEssentialsymmetrySpacelatticesCubia=b=ca=b=g=90FourthreefoldaxesPIFTetragonala=b≠ca=b=g=90OnefourfoldaxisPIOrthorhombica≠b≠ca=b=g=90ThreetwofoldaxesormirrorplanePIFA(BorC)HexagonaA=b≠ca=g=90b=120

3、OnethreefoldaxisPTrigonalA=b≠ca=g=90b=120OnethreefoldaxisPa=b=ca=b=g≠90OnethreefoldaxisRMonoclinica≠b≠ca=b=90g≠90OnetwofoldaxisormirrorplanePCTriclinica≠b≠ca≠b≠g≠90noneP2.晶体结构与空间点阵-D点阵类型◆阵点的坐标表示●以任意顶点为坐标原点，以与原点相交的三个棱边为坐标轴，分别用点阵周期（a、b、c）为度量单位四种点阵类型简单体心面心底心◆简单点阵的阵点坐标为000◆底心点阵，C除八个顶点上有阵点外，两个相对的面心上有阵

4、点，面心上的阵点为两个相邻的平行六面体所共有。因此，每个阵胞占有两个阵点。阵点坐标为000，1/21/20◆体心点阵，I除8个顶点外，体心上还有一个阵点，因此，每个阵胞含有两个阵点，000，1/21/21/2◆面心点阵。F除8个顶点外，每个面心上有一个阵点，每个阵胞上有4个阵点，其坐标分别为000，1/21/20，1/201/2，01/21/2第2章X射线高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（1％左右）能量转变为X射线，而绝大部分（99％左右）能量转变成热能使物体温度升高。接变压器玻璃钨灯丝金属聚灯罩铍窗口金属靶冷却水电子X射线X射线X射线管剖面

5、示意图X射线光管X射线谱由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类型：(1)连续X射线；(2)标识X射线。X射线与物质相互作用的总结热能透射X射线衰减后的强度I0散射X射线电子荧光X射线相干的非相干的反冲电子俄歇电子光电子康普顿效应俄歇效应光电效应X射线的安全防护X射线设备的操作人员可能遭受电震和辐射损伤两种危险。电震的危险在高压仪器的周围是经常地存在的，X射线的阴极端为危险的源泉。在安装时可以把阴极端装在仪器台面之下或箱子里、屏后等方法加以保证。辐射损伤是过量的X射线对人体产生有害影响。可使局部组织灼伤，可使人的精神衰颓、头晕、毛发脱落、血液的组成和性能改变以及影响生育等。安全措施有：严

6、格遵守安全条例、配带笔状剂量仪、避免身体直接暴露在X射线下、定期进行身体检查和验血。第3章X射线衍射的几何原理晶体点阵对X射线的衍射布拉格定律本章导言：利用射线研究晶体结构中的各类问题，主要是通过X射线在晶体中产生的衍射现象。当一束X射线照射到晶体上时，首先被电子所散射，每个电子都是一个新的辐射波源，向空间辐射出与入射波同频率的电磁波。可以把晶体中每个原子都看作一个新的散射波源，它们各自向空间辐射与入射波同频率的电磁波。由于这些散射波之间的干涉作用，使得空间某些方向上的波则始终保持相互叠加，于是在这个方向上可以观测到衍射线，而另一些方向上的波则始终是互相是抵消的，于是就没有衍射线产生。X

7、射线在晶体中的衍射现象，实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。概括地讲，一个衍射花样的特征，可以认为由两个方面的内容组成：一方面是衍射线在空间的分布规律，（称之为衍射几何），衍射线的分布规律是晶胞的大小、形状和位向决定另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。X射线衍射理论所要解决的中心问题:在衍射现象与晶体结构之间建立起定性和定量的关系。布拉