便攜式X射線衍射儀在材料科學中可用于分析材料的晶體結(jié)構(gòu)、相組成以及晶體缺陷等。通過對材料的X射線衍射圖譜進行分析,可以確定材料的晶體類型、晶格常數(shù)、晶體取向等信息,為材料的性能優(yōu)化和新材料的研發(fā)提供重要依據(jù)。例如,在金屬材料研究中,XRD可以幫助分析合金中的相組成和相變過程,從而優(yōu)化合金的成分和熱處理工藝。其主要部分包括:
1、X射線源:
產(chǎn)生高能X射線,通常采用微型X射線管或放射性同位素作為源。例如,Olympus便攜式XRD衍射儀的X射線發(fā)生器功率為10W,儀器表面2cm處輻射能級0.5mRad/H。
2、樣品臺:
用于放置待分析的樣品,其設(shè)計通??紤]到便攜性和易操作性。樣品臺能夠根據(jù)需要調(diào)整樣品的位置和角度,以適應(yīng)不同的測量需求。
3、探測器:
用于接收衍射的X射線并將其轉(zhuǎn)換為電信號。常用的探測器包括閃爍探測器和半導(dǎo)體探測器等,具有較高的探測效率。
4、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):
對探測器輸出的信號進行處理和分析,生成衍射圖譜,并提取樣品的晶體結(jié)構(gòu)信息?,F(xiàn)代便攜式X射線衍射儀通常附帶安裝有專用衍射圖處理分析軟件的計算機系統(tǒng),這些系統(tǒng)特點是自動化和智能化,能夠?qū)崿F(xiàn)背景去除、Ka2峰剝離、數(shù)據(jù)平滑處理、峰形校正等功能。
此外,一些便攜式X射線衍射儀還配備有其他輔助功能部件,如冷卻系統(tǒng)(如2DPeltier電子制冷,保證儀器正常工作持續(xù)8小時機箱溫度不超過35℃)、數(shù)據(jù)庫(包含多種礦物的標準數(shù)據(jù),以便進行定性和定量分析)等。