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进行衍射分析时如何选择靶(X光管)?

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发表于 2017-4-18 08:25:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
        进行衍射分析时如何选择靶(X光管)?现有Cr的多晶试样,我只知道衍射分析时选Cr靶最好,但不知道为什么。
        对于所有的元素,在高速电子的轰击下都会产生X射线还可能产生其特征X射线。元素受较高能量的X射线的照射时也能够激发其特征射线,称为二次X射线或荧光X射线,同时表现出对入射X射线有强烈的吸收衰减作用。
对于一定波长,随着元素周期表中的原子序数的增加其衰减系数也增加,但到某一原子序数时,突然降低;对于一定元素随着波长的增加质量衰减系数也会增加,但到某界限时质量衰减系数突然降低,此种情况可以出现数次。各元素的质量衰减系数突变时的波长值称为该元素的吸收边或吸收限。利用元素吸收性质的这个突变性质,我们能够为每一种X射线靶选择到一种物质做成"滤波片",它仅对该靶材产生的Kβ线强烈吸收而对其Kα波长只有部分的吸收,从而可以获得基本上由Kα波长产生的衍射图。原子序数比某靶材小1的物质正是这种靶的Kβ滤片。
       但是,Kβ滤片不能去除样品产生的荧光X射线对衍射图的影响。荧光X射线的强度将叠加在衍射图的背景上,造成很高的背景,不利于衍射图的分析。因此,对于X射线衍射仪来讲,如果设备没有配置弯晶石墨单色器仅使用Kβ滤片,选波长(或者说选靶)主要考虑的就是样品中的主要组成元素不会受激发而产生强烈的荧光X射线。如果分析样品中的元素的原子序数比靶的元素的原子序数小1至4,就会出现强的荧光散射。例如使用Fe靶分析主要成分元素为Fe、Co、Ni的样品是合适的,而不适合分析含有Mn Cr V Ti 的物质;Cu靶不适合于分析有Cr,Mn,Fe,Co,Ni这些元素的物质。所以,对于Cr是主要组成元素的样品,只能选择Cr靶X射线管。
石墨单色器不仅能够去除入射光束中的Kβ 产生的衍射线,同时可以避免样品的荧光射线以及样品对"白光"产生的衍射叠加在衍射图的背景上,从而可以得到严格单色的Kα 波长产生的衍射图。因此,在配置有弯晶石墨单色器的衍射仪上工作时,可以不用考虑样品产生的荧光X射线的干扰,Cu靶X射线管能够通用于各种样品,包括主要组成为Cr,Mn,Fe,Co,Ni等元素的样品。
       但是具有波长大于CuKα波长的靶(如Cr、Fe、Co等靶)对于小角X射线衍射的研究或晶面间距的精确测定还是有价值的。因为波长增加能够减少衍射峰的重叠;使所有的衍射峰移向较高的角度。


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