本實驗室的繞射儀型號為D2 PHASER,其規格與儀器照片如下:
(表一)、儀器規格
Measuring Circle Diameters |
141 mm |
Operation Position |
Vertical |
Max. angular range |
-3° to 160 ° in 2theta |
X-ray wavelength |
Cr/Co/Cu/Mo standard sealed tube |
X-ray power |
300W, 20Kv, 10mA max. |
Detectors |
Scintillation counter, 1-dim LYNXEYE |
Computer |
Build-in |
Interfaces |
2 × USB ( 500mA ) , 1× LAN |
Radiation Level |
< 1μSv/ hH * ( 10 ) |
Sample Motion |
Spinner |
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圖一、XRD外觀圖 |
圖二、XRD內部圖 |
固體可分為非晶質與晶質兩種。非晶質固體如玻璃,其原子無規則有序的排列結構;相對來說,另一種固體其內部原子、分子或離子在立體空間中,呈規則且重複排列,符合此條件即為具晶質的固體。晶質固體可透過 X-ray 繞射實驗所得之繞射圖譜判定其內部原子之結構。圖三所示為 NaCl 之面心立方構造晶體 (He, 2009) 。當 X 光以入射角 θ 射至晶格的一平面,繞射峰則產生於符合布拉格條件下 :
nλ =2dsinθ
其中,λ 為 X 光波長; d 為晶格間距 (d-spacing) ; θ 為繞射角度; n 為整數。此方程式意味著布拉格定律成立,並且晶格間距和繞射角度不變時,皆可滿足各不同波長 ( 能量 ) 之 X 光入射情況(圖四),而我們便可利用此項原理來對細顆粒的礦物進行分析。
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圖三、
NaCl 面心立方構造晶體圖
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圖四 、布拉格定律示意圖 |