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射线发射仪

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射线发射仪相关的论坛

  • 你选择的谱线是原子发射线还是离子发射线?

    [font=SimSun][color=black]先看看基本谱线的定义[/color][/font][font=SimSun][color=black]1.原子发射线([/color][/font][color=black]Atom line[/color][font=SimSun][color=black]):从原子的激发态跃迁回到基态所产生的发射光谱,一般在元素后标[/color][/font][color=black] "I"[/color][font=SimSun][color=black],如[/color][/font][color=black]Ba I 553.5[/color][font=SimSun][color=black]2.离子线([/color][/font][color=black]ion line[/color][font=SimSun][color=black]):从原子的离子态跃迁回到基态所产生的发射光谱,一般在元素后标[/color][/font][color=black] "II"[/color][font=SimSun][color=black],“[/color][/font][color=black]III[/color][font=SimSun][color=black]”,表示一次电离,二次电离原子的离子谱线,如[/color][/font][color=black] Ba II 455.4 nm[/color][font=SimSun][color=black]。[/color][/font][font=SimSun][color=black]你选择的谱线是原子发射线还是离子发射线?[/color][/font]

  • 【原创】共振发射线,共振吸收线,共振线

    共振发射线:原子外层电子由第一激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振发射线;共振吸收线:原子外层电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的一定波长的谱线称为共振吸收线; 共 振 线:共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。

  • 请问Ni Fe Sn pd的发射线

    在Cd226.5易被Ni干扰,铅283易被FE干扰,铅220易被Sn,Pd干扰,不知道哪位大侠知道这些干扰元素在对应分析谱线的发射线?谢谢了先

  • 光谱分析中发射线起源

    如上题,每个元素具有唯一的特征电子能量级别。被激发的原子在返回基态的过程中,能级在不同级别跃迁,将以波长形式释放能量。那么光谱分析中发射线起源都有哪些?

  • 【原创】原子吸收分析线和发射线宽度

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析线和发射线宽度指的是空心阴极灯发射出来的谱线宽度和火焰中吸收谱线的宽度吗?请指教!

  • 【原创】X射线荧光光谱仪基础知识普及(一)X射线

    X射线波长小于0.01nm的称超硬X射线,在0.01~0.1nm范围内的称硬X射线,0.1~10nm范围内的称软X射线。X射线具有很强的穿透力,医学上常用作透视检查,工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,X 射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。特点  X射线的特征是波长非常短,频率很高,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。X射线在电场磁场中不偏转。这说明X射线是不带电的粒子流,因此能产生干涉、衍射现象。  X射线谱由连续谱和标识谱两部分组成 ,标识谱重叠在连续谱背景上,连续谱是由于高速电子受靶极阻挡而产生的 轫致辐射 ,其短波极限λ 0 由加速电压V决定:λ 0 = hc /( ev )为普朗克常数, e 为电子电量, c 为真空中的光速。标识谱是由一系列线状谱组成,它们是因靶元素内层电子的跃迁而产生,每种元素各有一套特定的标识谱,反映了原子壳层结构 。同步辐射源可产生高强度的连续谱X射线,现已成为重要的X射线源。  X射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X射线。当在真空中,高速运动的电子轰击金属靶时,靶就放出X射线,这就是X射线管的结构原理。  放出的X射线分为两类:  (1)如果被靶阻挡的电子的能量,不越过一定限度时,只发射连续光谱的辐射。这种辐射叫做轫致辐射,连续光谱的性质和靶材料无关。  (2)一种不连续的,它只有几条特殊的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射,特征光谱和靶材料有关。X射线的危害x射线和其他辐射线,一般对人的伤害分为两种,一是通过能量传递,对人体细胞的DNA进行破坏,称为物理效应,还有一种是,由射线对人体组织内水发生电离,产生自由基,这些自由基再和生物大分子发生作用,导致不可逆损伤,称为生物效应。x射线以生物效应为主。辐射作用于生物体时能造成电离辐射,这种电离作用能造成生物体的细胞、组织、器官等损伤,引起病理反应,称为辐射生物效应。辐射对生物体的作用是一个非常复杂的过程,生物体从吸收辐射能量开始到产生辐射生物效应,要经历许多不同性质的变化,一般认为将经历四个阶段的变化: ①物理变化阶段:持续约10-16秒,细胞被电离; ②物理-化学变化阶段:持续约10-6秒,离子与水分子作用,形成新产物; ③化学变化阶段:持续约几秒,反应产物与细胞分子作用,可能破坏复杂分子;④生物变化阶段:持续时间可以是几十分钟至几十年,上述的化学变化可能破坏细胞或其功能。辐射生物效应可以表现在受照者本身,也可以出现在受照者的后代。表现在受照者本身的称为躯体效应(按照显现的时间早晚又分为近

  • x射线衍射、x荧光、直读光谱3种仪器检测领域

    一、直读光谱仪采用原子发射光谱学的分析原理,样品经过电弧或火花放电激发成原子蒸汽,蒸汽中原子或离子被激发后产生发射光谱,发射光谱经光导纤维进入光谱仪分光室色散成各光谱波段,根据每个元素发射波长范围,通过光电管测量每个元素的最佳谱线,每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量,通过内部预制校正曲线可以测定含量,直接以百分比浓度显示.己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研 究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测.二、X荧光光谱仪(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成.X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品.受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性.探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量.然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量.广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域三、X射线衍射仪"可分为"X射线粉末衍射仪"和"X射线单晶衍射仪器".由于物质要形成比较大的单晶颗粒很困难.所以目前X射线粉末衍射技术是主流的X射线衍射分析技术.单晶衍射可以分析出物质分子内部的原子的空间结构.粉末衍射也可以分析出空间结构.但是大分子(比如蛋白质等)等复杂的很难分析.X射线粉末衍射可以1,判断物质是否为晶体.2,判断是何种晶体物质.3,判断物质的晶型.4,计算物质结构的应力.5,定量计算混合物质的比例.6,计算物质晶体结构数据.7,和其他专业相结合会有更广泛的用途.比如可以通过晶体结构来判断物质变形,变性,反应程度等

  • 【讨论】X射线的发现

    X射线的发现 1895年德国物理学家伦琴(W.C.RÖ ntgen)在研究阴极射线管中气体放电现象时,用一只嵌有两个金属电极(一个叫做阳极,一个叫做阴极)的密封玻璃管,在电极两端加上几万伏的高压电,用抽气机从玻璃管内抽出空气。为了遮住高压放电时的光线(一种弧光)外泄,在玻璃管外面套上一层黑色纸板。他在暗室中进行这项实验时,偶然发现距离玻璃管两米远的地方,[color=#d40a00]一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光[/color]。再进一步试验,用纸板、木板、衣服及厚约两千页的书,都遮挡不住这种荧光。更令人惊奇的是,[color=#d40a00]当用手去拿这块发荧光的纸板时,竞在纸板上看到了手骨的影像[/color]。 当时伦琴认定:这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。[b]因无法解释它的原理,不明它的性质,故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号,称为“X”射线(或称X射线或简称X线)。[/b]这就是X射线的发现与名称的由来。此名一直延用至今。后人为纪念伦琴的这一伟大发现,又把它命名为伦琴射线。 X射线的发现在人类历史上具有极其重要的意义,它为自然科学和医学开辟了一条崭新的道路,为此1901年伦琴荣获物理学第一个诺贝尔奖金。 科学总是在不断发展的,经伦琴及各国科学家的反复实践和研究,逐渐揭示了X射线的本质,证实它是一种波长极短,能量很大的电磁波。它的波长比可见光的波长更短(约在0.001~100nm,医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1nm之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。因此,X射线除具有可见光的一般性质外,还具有自身的特性。其中有几点想和大家交流讨论,还望版友们指点迷津:1、明亮的荧光,荧光既然有颜色,那这荧光是什么颜色呢?2、医院用的CT扫描仪发射的就是X射线(原理是使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上,再经过电子计算机的处理,使人体各部位的图像从荧屏上显示出来)。那这X射线照在身体上是安全的?

  • 日本研究发现伽马射线爆发时有强大磁场参与

    日本研究人员日前宣布,他们弄清了宇宙中最强的爆炸现象——伽马射线爆发的部分机制,即在伽马射线爆发时可能有强大磁场参与。日本研究人员日前宣布,他们弄清了宇宙中最强的爆炸现象——伽马射线爆发的部分机制,即在伽马射线爆发时可能有强大磁场参与。这一成果将有助于弄清伽马射线爆发的详细机制。伽马射线爆发被认为主要在离地球100亿光年以外的太空中发生。当质量相当于太阳30倍以上的巨大恒星寿命终结,发生超新星爆发并产生黑洞时,随着黑洞中心出现喷流现象,会有非常强大的伽马射线在数十秒内爆发性释放。伽马射线是一种强电磁波,具有极强的穿透本领,但因为无法穿透地球大气层,因此只能在太空中被探测到。日本金泽大学和山形大学等机构的研究人员利用去年5月发射的太空帆船“伊卡洛斯”号上的观测装置,在去年8月26日观测到了伽马射线爆发。研究小组分析观测数据,发现伽马射线波长振动的偏光现象。研究小组认为,偏光是伽马射线爆发时有强大磁场参与的证据。而且根据观测分析,可能有多个磁场存在。

  • X射线荧光光谱分析

    X射线荧光光谱分析

    X射线荧光光谱分析用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长,同时又有一定能量,因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型和能量色散型。下图是这两类仪器的原理图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112280433_341844_1601823_3.jpg现将两种类型X射线光谱仪的主要部件及工作原理叙述如下: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112280434_341845_1601823_3.jpg两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源。上图是X射线管的结构示意图。灯丝和靶极密封在抽成真空的金属罩内,灯丝和靶极之间加高压(一般为40KV),灯丝发射的电子经高压电场加速撞击在靶极上,产生X射线。X射线管产生的一次X射线,作为激发X射线荧光的辐射源。只有当一次X射线的波长稍短于受激元素吸收限lmin时,才能有效的激发出X射线荧光。大于lmin的一次X射线其能量不足以使受激元素激发。          X射线管的靶材和管工作电压决定了能有效激发受激元素的那部分一次X射线的强度。管工作电压升高,短波长一次X射线比例增加,故产生的荧光X射线的强度也增强。但并不是说管工作电压越高越好,因为入射X射线的荧光激发效率与其波长有关,越靠近被测元素吸收限波长,激发效率越高。   X射线管产生的X射线透过铍窗入射到样品上,激发出样品元素的特征X射线,正常工作时,X射线管所消耗功率的0.2%左右转变为X射线辐射,其余均变为热能使X射线管升温,因此必须不断的通冷却水冷却靶电极。

  • 【分享】俄提出伽马射线激光器研发新方案

    2011年05月04日 来源: 科技日报 作者: 常丽君  本报讯 长期以来,建造原子核伽马激光器一直是个难题。据美国物理学家组织网5月2日报道,莫斯科大学核物理专家最近提出了一种新方案,并从理论上证明,钍原子核受激产生的伽马辐射也能发出相干“可见”光。相关研究发表在最近出版的《物理评论快报》上。   尽管原子核伽马射线激光也是以受激辐射为基础,但操作起来却和普通激光大不相同。在通常物质中,处于低能级的原子数大于处于高能级的粒子数,为了得到激光,必须使高能级上的粒子数目大于低能级上的原子数目,这种情况称为粒子数反转。在普通激光中,粒子数反转是让高能态电子比低能态电子多。普通激光的光子由原子或离子发出,而伽马射线激光的光子是由原子核发出,也称为原子核光。  原子核光的产生至少要克服两个基本难题:一是积累一定量的同质异能原子核(能长时间保持激发态的原子核),二是缩小伽马射线发射界限。莫斯科大学核物理学院的尤金·塔卡利亚解释说,他们利用钍元素的独特原子核结构,满足了这些要求,与外部激光的光子直接反应的是钍原子核,而不是它的电子。  研究小组使用了一种锂—钙—铝—氟(LiCaAlF6)混合物,并用钍替代了其中一些钙。当足够数量的同质异能钍原子核被外部激光激发后,原子核跟周围的电磁场发生反应,产生了粒子数反转,使整个系统中激发态的原子核多于非激发态原子核。然后,原子核能够发射或吸收光子而不会反冲,能发光而不会损失能量。  塔卡利亚表示,该研究中的原子核伽马射线激光只能发射“可见的”真空紫外光或称视觉范围的伽马射线。其应用之一是,可作为原子核频率的度量标准,即“原子核钟”。此外,该设备还可用以测试许多自然界的基本属性,如衰变指数定律和精细结构常数的变化效应等。(常丽君)

  • 深圳先进院碳纳米X射线成像技术取得进展

    中国科学院深圳先进技术研究院承担的国家科技支撑计划“基于碳纳米X射线发射源的CT系统研发”课题团队利用自主研发的碳纳米管薄膜成功地获取首张X射线二维成像图。1月17日,科技部组织的专家组在先进院听取了团队工作汇报并现场考察了该成像装置,对该技术表示了充分肯定,这是我国在碳纳米管X射线源成像研究方面取得的突破性进展和成果。 碳纳米管X射线源是最近几年发展起来的被认为是具有革命性的新型X射线源。具有一百年历史的传统X射线源基于热电子发射阴极,而碳纳米管X射线源创新性的用碳纳米管场发射阴极取代热阴极,从而使该X射线源具有可控发射、高时间分辨、低功耗且易于集成等诸多优势。这些优势将给X射线CT带来结构上的突破。其中,最具潜力的方向之一即基于碳纳米管X射线源阵列的静态扫描CT。该CT以电子式的扫描取代传统的机械转动来获取不同角度的图像,可消除机械转动带来的成像伪影,缩短扫描时间,从而减少病人的辐射剂量,有望提高CT扫描的图像精度。 先进院医工所劳特伯医学成像中心研究团队,经近2年的技术攻关,制备出性能优异的碳纳米管薄膜并研制了基于新光源的X射线成像系统。自主研发的碳纳米管薄膜发射电流密度已达到国际先进水平,研制的X射线源成像系统获得了首张X射线二维成像图。团队目前正在进一步提高阴极稳定性、优化射线源结构,以期开展CT的三维成像。 据悉,作为该课题承担单位的深圳先进院在注重自主研发的同时,也重视与国际前沿单位的密切合作。项目团队所在研究影像中心及国家地方联合高端影像工程实验室在CT系统研制方面具有重要的经验和基础,曾成功研发了高分辨显微CT和低剂量口腔CT,显微CT已经成功应用到中国科学院动物研究所,口腔CT已经进入产业化阶段。正在研发的碳纳米管X射线CT作为一项前瞻性的科学研究,为开发新一代的CT系统储备技术,形成自主知识产权。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201301/W020130122537020414424.png左:成像装置图              右:成像图

  • 【资料】化学常识——X射线和放射性的发现!

    一、X射线的发现  X射线是1895年德国物理学家伦琴(Rontgen W.K.1845-1923)发现的 。1895年11月8日晚,伦琴为了进一步研究阴极射线的性质,他用黑色薄纸板把一个克鲁克斯管严密地套封起来,在完全暗的室内做实验。在接上高压电流进行实验中,他意外地发现在放电管一米以外的一个荧光屏(涂有荧光物质铂氰化钡的纸屏)上发生亮的光辉。一切断电源,荧光就立即消失。这个现象使他非常惊奇,于是全神贯注地重复做实验。他发现即使在跷仪器二米处,屏上仍有荧光出现。伦琴确信,这个新奇现象不是阴极射线造成的,因为实验已证明阴极射线只能在空气中进行几厘米,而且不能透过玻璃管。他决定继续对这个新发现进行全面检验。一连六个星期都在实验里废寝忘食地工作着。经过反复实验,他确信发现了一种过去未被人们所知的具有许多特性的新射线。这种射线的本质一时还不清楚,所以他取名为“X射线”(后来科学界称之为伦琴射线)。他在12月下旬写的论文中说明了初步发现的X射线的如下性质:(1)阴极射线打在固体表面上便会产生X射线;固体元素越重,产生的X射线越强。(2)X射线是直线传播的,在通过棱镜时不发生反射和折射,不被透镜聚焦。(3)与阴极射线不同,不能借助磁体(即使磁场很强)使X射线发生任何偏转。(4)X射线能使荧光物质发出荧光。(5)它能使照相底片感光,而且很敏感。(6)X射线具有很强的贯穿能力,比阴极射线强得多。它可以穿透射线具有很强的贯穿能力,比阴极射线强得多。它可以穿透千页的书,二、三厘米厚的木板,几厘米的硬橡皮等。15毫米厚的铝板,不太厚的铜板、银板、金板、铂板和铅板的背后,都可以辨别荧光。只有铅等少数物质对它有较强的吸收作用,对1.5毫米厚的铅板它实际上不能透过。伦琴一次检验铅对X射线的吸收能力时,意外地看到了他自己拿铅片的手的骨髂轮廓。于是他请他的夫人把手放在用黑纸包严的照相底片上,用X射线照射,底片显影后,看到伦琴夫人的手骨像,手指上的结婚戒指也非常清晰,这成了一张有历史意义的照片。

  • X射线衍射仪与X射线荧光光谱仪有什么不同?

    X射线衍射仪简称XRD( X-ray diffractometer ),特征X射线及其衍射X射线是一种波长(0.06-20nm)很短的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相机乳胶感光、气体电离。用高能电子束轰击金属靶产生X射线,它具有靶中元素相对应的特定波长,称为特征X射线。如铜靶对应的X射线波长为0.154056 nm。X射线荧光光谱仪简称XRF( X Ray Fluorescence ),人们通常把X射线照射在物质上而产生的次级X射线叫X射线荧光(X—Ray Fluorescence),而把用来照射的X射线叫原级X射线。所以X射线荧光仍是X射线。一台典型的X射线荧光(XRF)仪器由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。X射线照在物质上而产生的次级 X射线被称为X射线荧光。利用X射线荧光原理,理论上可以测量元素周期表中铍以后的每一种元素。在实际应用中,有效的元素测量范围为9号元素 (F)到92号元素(U)。

  • 【分享】基础知识--β射线

    β射线是高速运动的电子,带有1个负电荷,质量为氢原子质量的1/1840,当其和物质相互作用时,也会引起物质原子的电离和激发,β粒子的质量比α粒子的质量要小得多,所以1个与α粒子的能量相同的β粒子, 在同一种物质中的射程要比α粒子长得多.例如,1个能量为5 Mev的α粒子, 在空气中的射程只有3.5cm, 而1个能量为5 Mev的β粒子,在空气中的最大射程可达20m。 与α粒子不同,β粒子穿过物质时,有明显的散射现象,其特点是β粒子的运动方向发生 了改变.当运动方向发生大的改变(例如偏折)时, β粒子的一部分动能会以X射线的形式辐射出来,这种辐射叫韧致辐射.韧致辐射的强度既与阻止物质的原子序数Z的平方成反比,还与β射线的能量成正比. 由于对X射线的屏蔽要比对β射线本身的屏蔽困难得多, 所以对β射线的屏蔽,通常要选用原子序数比较低的物质,诸如像有机玻璃和铝这样的材料,作为β射线的屏蔽物质,从而使得β射线在屏蔽材料中转变为韧致辐射的份额较少.但对于放射性活度及β粒子的能量均较高的β辐射源,最好在轻材料屏蔽的后面, 再添加一定厚度的重物质屏蔽材料,以屏蔽掉韧致辐射.β射线与物质的相互作用1)电子的能量损失:a.电离损失——快电子通过靶物质时,与原子的核外电子发生非弹性碰撞,使物质原子电离或激发,因而损失其能量,这与重带电粒子情况相类似。电离损失(电子碰撞能量损失)是β射线在物质中损失能量的重要方式。b.辐射损失——这是β粒子与物质原子的原子核非弹性碰撞时产生的一种能量损失。当带电粒子接近原子核时,速度迅速减低,会发射出电磁波(光子),这种电磁辐射叫轫致辐射。(2)电子的散射;β 粒子与靶物质原子核库仑场作用时,只改变运动方向,而不辐射能量,这种过程称为弹性散射。由于电子的质量小,因而散射角度可以很大(与α粒子相比,β粒子的散射要大得多),而且会发生多次散射,最后偏离原来的运动方向。同时,入射电子能量越低,及靶物质的原子序数越大,散射也就越厉害。β粒子在物质中经过多次散射其最后的散射角可以大于90°,这种散射成为反散射。(3)β射线的射程和吸收.[flash]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2009814235638_01_0_3.swf[/flash]

  • X射线衍射仪!

    请教各位大侠,粉末X射线衍射仪,单晶X射线衍射仪和多晶X射线衍射仪在结构和应用性能有什么区别啊?

  • 【转帖】X射线衍射原理

    特征X射线及其衍射 X射线是一种波长很短(约为20~0.06┱)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。如铜靶材对应的X射线的波长大约为1.5406埃。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。1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,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: 2d sinθ=nλ式中λ为X射线的波长,n为任何正整数。   当X射线以掠角θ(入射角的余角)入射到某一点阵晶格间距为d的晶面上时(图1),在符合上式的条件下,将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。布拉格方程简洁直观地表达了衍射所必须满足的条件。当 X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射线),采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中,从每一θ角符合布拉格方程条件的反射面得到反射,测出θ后,利用布拉格方程即可确定点阵晶面间距、晶胞大小和类型 根据衍射线的强度,还可进一步确定晶胞内原子的排布。这便是X射线结构分析中的粉末法或德拜-谢乐(Debye—Scherrer)法(图2a)的理论基础。而在测定单晶取向的劳厄法中(图2b)所用单晶样品保持固定不变动(即θ不变),以辐射束的波长作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布拉格方程的条件,故选用连续X射线束。如果利用结构已知的晶体,则在测定出衍射线的方向θ后,便可计算X射线的波长,从而判定产生特征X射线的元素。这便是X射线谱术,可用于分析金属和合金的成分。  X射线衍射在金属学中的应用 X射线衍射现象发现后,很快被用于研究金属和合金的晶体结构,出现了许多具有重大意义的结果。如韦斯特格伦(A.Westgren)(1922年)证明α、β和δ铁都是立方结构,β-Fe并不是一种新相 而铁中的α─→γ转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体,从而最终否定了β-Fe硬化理论。随后,在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时,在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。如对超点阵结构的发现,推动了对合金中有序无序转变的研究,对马氏体相变晶体学的测定,确定了马氏体和奥氏体的取向关系;对铝铜合金脱溶的研究等等。目前 X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法。在金属中的主要应用有以下方面:   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。   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。   取向分析 包括测定单晶取向和多晶的结构(见择优取向)。测定硅钢片的取向就是一例。另外,为研究金属的范性形变过程,如孪生、滑移、滑移面的转动等,也与取向的测定有关。   晶粒(嵌镶块)大小和微观应力的测定 由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小。在形变和热处理过程中这两者有明显变化,它直接影响材料的性能。   宏观应力的测定 宏观残留应力的方向和大小,直接影响机器零件的使用寿命。利用测量点阵平面在不同方向上的间距的变化,可计算出残留应力的大小和方向。   对晶体结构不完整性的研究 包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(见晶体缺陷)。   合金相变 包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系,等等。   结构分析 对新发现的合金相进行测定,确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据。   液态金属和非晶态金属 研究非晶态金属和液态金属结构,如测定近程序参量、配位数等。   特殊状态下的分析 在高温、低温和瞬时的动态分析。   此外,小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等,也得到了重视。   X射线分析的新发展 金属X射线分析由于设备和技术的普及已逐步变成金属研究和材料测试的常规方法。早期多用照相法,这种方法费时较长,强度测量的精确度低。50年代初问世的计数器衍射仪法具有快速、强度测量准确,并可配备计算机控制等优点,已经得到广泛的应用。但使用单色器的照相法在微量样品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。从70年代以来,随着高强度X射线源(包括超高强度的旋转阳极X射线发生器、电子同步加速辐射,高压脉冲X射线源)和高灵敏度探测器的出现以及电子计算机分析的应用,使金属 X射线学获得新的推动力。这些新技术的结合,不仅大大加快分析速度,提高精度,而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究。 爱心捐助

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