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    掠入射XRD的原理及與常規(guī)XRD技術(shù)的差異
    來源： 時間：2024-09-14 17:01:25 瀏覽：4633次

    掠入射XRD的原理及與常規(guī)XRD技術(shù)的差異


    X射線衍射（XRD）技術(shù)是一種重要的材料分析方法，廣泛應用于材料科學、化學、物理學等領(lǐng)域。它通過分析X射線在晶體材料中的衍射現(xiàn)象，獲取物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、應變等信息。常規(guī)XRD技術(shù)在分析塊狀樣品時具有較高的準確性和可靠性，但在分析薄膜、納米材料等表面敏感樣品時，存在一定的局限性。為了克服這些局限，掠入射XRD（GIXRD）技術(shù)應運而生。

    X射線衍射儀


    掠入射XRD原理

    1. 掠入射XRD簡介

    掠入射XRD是一種特殊的XRD技術(shù)，其特點在于X射線以極小的入射角（通常小于5度）照射到樣品表面。這種技術(shù)能夠有效減小X射線在樣品內(nèi)部的穿透深度，從而實現(xiàn)對樣品表面結(jié)構(gòu)的敏感分析。

    2. 掠入射XRD原理

    （1）X射線與物質(zhì)的相互作用

    X射線在物質(zhì)中的傳播過程，實質(zhì)上是與物質(zhì)中的電子相互作用的過程。當X射線照射到晶體材料時，會發(fā)生衍射現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于X射線與晶體中的原子平面發(fā)生相互作用，導致X射線發(fā)生相位變化。

    （2）布拉格定律

    布拉格定律是XRD技術(shù)的基本原理，表達式為：nλ = 2d sinθ，其中n為整數(shù)，λ為X射線波長，d為晶面間距，θ為布拉格角。當X射線滿足布拉格條件時，會發(fā)生衍射現(xiàn)象。

    （3）掠入射XRD原理

    在掠入射XRD實驗中，X射線以極小的入射角照射到樣品表面。由于入射角較小，X射線在樣品內(nèi)部的穿透深度有限，主要集中在樣品表面附近。因此，掠入射XRD技術(shù)能夠有效分析樣品表面結(jié)構(gòu)。

     

    掠入射XRD與常規(guī)XRD的區(qū)別

    1. 分析對象

    常規(guī)XRD技術(shù)適用于分析塊狀樣品，而掠入射XRD技術(shù)適用于分析薄膜、納米材料等表面敏感樣品。

    2. X射線入射角

    常規(guī)XRD技術(shù)的X射線入射角通常在20度至70度之間，而掠入射XRD技術(shù)的X射線入射角小于5度。

    3. 穿透深度

    常規(guī)XRD技術(shù)中，X射線在樣品內(nèi)部的穿透深度較大，可能導致樣品表面結(jié)構(gòu)信息被掩蓋。而掠入射XRD技術(shù)中，X射線在樣品內(nèi)部的穿透深度較小，有利于分析樣品表面結(jié)構(gòu)。

    4. 衍射峰強度

    由于掠入射XRD技術(shù)中X射線在樣品內(nèi)部的穿透深度較小，衍射峰強度較低。因此，在分析過程中，需要采用較長的曝光時間或更靈敏的檢測器。

    5. 結(jié)構(gòu)敏感性

    掠入射XRD技術(shù)對樣品表面結(jié)構(gòu)具有較高的敏感性，能夠揭示常規(guī)XRD技術(shù)難以檢測的細微結(jié)構(gòu)變化。

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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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