工業(yè)衍射儀是一種用于分析材料結(jié)構(gòu)的儀器,通過(guò)衍射現(xiàn)象來(lái)獲取材料的晶體結(jié)構(gòu)信息。它在材料科學(xué)、化學(xué)、物理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。原理基于光的衍射現(xiàn)象。當(dāng)光通過(guò)物體表面或穿過(guò)物體時(shí),會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象,即光波的傳播方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。工業(yè)衍射儀利用這種現(xiàn)象來(lái)研究材料的晶體結(jié)構(gòu)。它通常使用單色光源照射樣品,并通過(guò)衍射圖樣來(lái)分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)。衍射圖樣是由光波在樣品中的衍射產(chǎn)生的干涉圖案,通過(guò)解析這些圖案可以獲得材料的晶格參數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)等信息。
1、X射線/中子發(fā)生器:通常配備了X射線或中子發(fā)生器,用于產(chǎn)生高能量的X射線或中子束。X射線發(fā)生器通常使用X射線管,通過(guò)加熱陰極產(chǎn)生電子,并將電子加速到陽(yáng)極,從而產(chǎn)生X射線。中子發(fā)生器則使用核反應(yīng)或裂變過(guò)程產(chǎn)生中子束。
2、樣品臺(tái):樣品臺(tái)是放置樣品的平臺(tái),通常具有旋轉(zhuǎn)、傾斜和移動(dòng)等功能,以便于調(diào)整樣品的位置和角度。樣品臺(tái)通常具有高精度的運(yùn)動(dòng)控制,以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
3、衍射裝置:衍射裝置是工業(yè)衍射儀的核心部件,用于收集和定位樣品衍射的X射線或中子束。衍射裝置通常由光學(xué)元件和探測(cè)器組成。光學(xué)元件包括衍射晶體(例如閃爍體或多晶體),用于將入射的X射線或中子束衍射成衍射圖樣。探測(cè)器用于接收和測(cè)量衍射圖樣,通常使用X射線探測(cè)器(例如閃爍計(jì)數(shù)器或半導(dǎo)體探測(cè)器)或中子探測(cè)器(例如閃爍體或氣體探測(cè)器)。
4、控制系統(tǒng):配備了一個(gè)控制系統(tǒng),用于控制儀器的運(yùn)行和數(shù)據(jù)采集??刂葡到y(tǒng)通常包括一個(gè)電子控制單元和用戶界面。電子控制單元負(fù)責(zé)控制發(fā)生器、樣品臺(tái)和衍射裝置的運(yùn)行,并接收和處理探測(cè)器的信號(hào)。用戶界面提供了儀器的操作界面和數(shù)據(jù)顯示,以便用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。
5、數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng):通常配備了數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng),用于處理和分析測(cè)量得到的衍射數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng)通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、晶體結(jié)構(gòu)解析和相組成分析等功能。一些高級(jí)工業(yè)衍射儀還可以與計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享和遠(yuǎn)程訪問(wèn)。