X線回折（XRD）とは何ですか

X線回折(XRD) は、物質の相と結晶構造を研究するための主要な方法です。物質（結晶または非結晶）にX線を照射して回折分析を行う場合、物質にさまざまな度合いの回折現象が生じ、材料の組成、結晶の種類、分子内結合様式、分子構成、構造などの材料特性が決まります。物質の特定の回折パターン。

XRD 技術には、サンプルへの損傷や汚染がなく、高速で高い測定精度があり、結晶の完全性に関する多くの情報が得られるという利点があります。したがって、XRD、現代の科学的方法として材料の構造と組成の分析、さまざまな分野の研究や生産に広く使用されています。

X 線回折 (XRD) の基本原理

単色 X 線が結晶に入射すると、結晶は規則的に並んだ原子のセルで構成されているため、規則的に並んだ原子間の距離は入射 X 線の波長と同じオーダーになります。異なる原子によって散乱された X 線は互いに干渉し、その結果、特定の方向に強い X 線回折が発生し、空間分布における回折線の方位と強度が変化します。と密接に関係しています。結晶構造。

その原理によれば、結晶の回折パターンには、空間内の回折線の分布と回折ビームの強度という 2 つの主な特徴があります。回折線の分布はセルのサイズ、形状、方向によって決まり、回折線の強度は原子の種類とセル内の位置に依存します。したがって、異なる結晶は異なる回折パターンを持ちます。

ブラッグの法則: 2 つの波の波路差は 2dsinθ であり、波路差が波長の整数倍である場合、つまり 2dsinθ=nλ (n= 0,1,2,3...) θ が入射光の場合角度、d は結晶面間隔、n は回折次数、λ は入射光線の波長、2θ は回折角です。散乱波の位相は同じであり、相互に強化されます。ブラッグの法則を満たすすべての散乱波はまったく同じ位相にあり、その振幅が互いに強め合うため、角度 2θ で入射光線の方向に回折線が現れます。他の方向の散乱線の振幅は互いに打ち消し合い、X 線の強度は減少するかゼロになります。

ブラッグ 方程式は、X 線の回折方向を簡潔に示します。つまり、入射X線と結晶の結晶面とのなす角度（hkl）がブラガー方程式を満たす場合、反射線の方向に回折線が発生し、その逆の場合も同様です。

X線回折（XRD）装置

X線回折装置 装置 X 線発生システム (X 線の生成)、角度測定および検出システム (2θ の測定と回折情報の取得)、記録およびデータ処理システムで構成されており、これらすべてが連携して回折パターンを出力します。ゴニオメーターは中核となるコンポーネントであり、製造が複雑であり、実験データの精度に直接影響します。