第5章_单晶X射线衍射仪.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,5,章 单晶体的研究方法,分析的对象是一粒单晶体，如一粒砂糖或一粒盐。在一粒单晶体中原子或原子团均是周期排列的。将,X,射线射到一粒单晶体上会发生衍射，对衍射线进行分析可以解析出原子在晶体中的排列规律,即解出晶体结构。,材料的性能与晶体的结构密切相关，如金刚石和石墨都是由纯碳构成的，由于它们的晶体结构不同就有着截然不同的性质。,晶体,晶胞形状和大小的表示方法,在晶胞中任意指定一个结点为原点，由原点引出,3,个向量,a,b,c,。将这,3,个向量叫晶轴，它可以唯一的确定晶胞的大小和形状。也可以用晶轴的长度,a,b,c,以及相应夹角,，,，,来表示。,晶胞的表示方法,晶格,空间点阵示意图,b,（，）,（，）,（，）,2,维点阵平面,a,（，）,若将一束单色,X,射线射到一粒静止的单晶体上，入射线与晶粒内的各晶面族都有一定的交角,，其中只有很少数的晶面能符合布拉格公式而发生衍射。如何才能使各晶面族都发生衍射呢？,劳埃法：以连续,X,射线照射不动的单晶体样品，并用平板底片记录衍射信息的衍射方法,转晶法：单色,X,射线照射转动的单晶体样品，并用圆筒底片记录衍射信息的衍射方法,单晶,X,射线衍射仪,四圆衍射仪法,四圆衍射仪法,入射光和探测器在一个平面内（称赤道平面）,晶体位于入射光与探测器的轴线的交点，探测器可在此平面内绕交点旋转，因此只有那些法线在此平面内的晶面族才可能通过样品和探测器的旋转在适当位置发生衍射并被记录。如何让那些法线不在赤道平面内的面族也会发生衍射并能被记录呢？办法是让晶体作三维旋转，有可能将那些不在赤道平面内的晶面族法线转到赤道平面内，让其发生衍射，四圆衍射仪正是按此要求设计的。,四圆衍射仪的构成示意图,四圆测角仪是通过在三维空间上转动晶体使所有的面都符合布拉格公式而发生反射，从而获得每一个衍射点的衍射角和强度。,四圆共有,3,个轴，这三个轴与入,X,射线在空间上交于一点，晶体安放在交点上。除三个轴以外，测角仪还有一个实验坐标系，其原点为各轴的交点，采取右手坐标系，当各圆处于零位时，取,、和,2,圆的轴为,Z,轴，入射,X,射线方向为,X,轴，按右手定则，在,2,90,度的方向为,Y,轴,各圆和实验坐标（,XL,YL,ZL,）的关系,四圆衍射仪法,主要用途,测定晶体结构,晶体对称性,研究未知晶体,