X射线衍射仪的基本原理和构造

       X射线衍射仪分为单晶衍射仪和多晶衍射仪两种。单晶衍射仪的被测对象为单晶体试样，主要用于确定未知晶体材料的晶体结构。基本原理：在一粒单晶体中原子或原子团均是周期排列的。将X射线（如Cu的Kα辐射）射到一粒单晶体上会发生衍射，由对衍射线的分析可以解析出原子在晶体中的排列规律，也即解出晶体的结构。
　　X射线单晶衍射仪
　　多晶衍射仪也被称为粉末进行衍射仪，被测对象通常为粉末、多晶体结构金属或高聚物等块体纳米材料。
　　X射线多晶衍射仪
　　多晶衍射仪主要由以下四个部分组成：
　　（1）X射线发生器-X射线发生器;
　　X射线发生器由X射线管、高压发生器、管压力和管流量稳定电路以及各种保护电路组成。
　　现电子衍射用的X射线管都属于热电子管，有密封式和转靶式两种。前者大的功率在2.5KW以内，视靶材料的不同而异；后者是为获得具有高强度X射线而设计的，一般通过功率在10KW以上，目前常用的有9KW、12KW和18KW几种。
　　X射线管基本上是真空二极管。工作原理：当阴极被一定的电流加热时，它可以发射热辐射电子。在数万伏特的高压电场的作用下，这些电子被加速并轰击阳极（也称为靶）。电子束轰击阳极靶表面的焦点呈细长矩形（称为线焦点或线焦点）,X射线与靶表面的掠射角为3°-6°。当从出射方向垂直于焦斑的长边的两个出射窗观察时，焦斑表现为线性光源，而当从其它两个出射窗观察时，焦斑表现为点光源。在衍射仪中，每次安装管时，必须区分所使用X射线出射窗是否是线聚焦方向。此外，要求测角器具有相对于目标平面的适当倾斜角。
　　（2）角度计-测量角度2θ的装置;
　　测角仪是X射线衍射仪测量的核心部分，用于测量衍射角。
　　工作基本原理：在试样台C处装好试样，，入射线从X射线管焦点S发出，经入射光阑结构系统A投射到一个试样材料表面可以产生不同衍射，衍射线经接收光阑内部系统B、F、G进入智能计步器E。S、F在同一圆周（测角仪圆）上。试样台和计数器设计分别固定在我们两个选择同轴的圆盘上，由两个控制步进电机马达数据驱动。不断发展改变θ，计数器沿测角仪圆运动，接收各衍射角2θ所对应的衍射作用强度。
　　（3）X射线探测器.测量X射线强度的计数装置;
　　计数器的主要功能是将X射线光子的能量转换成电脉冲。常用于x射线衍射仪的辐射探测器有正比计数器探测器、闪烁计数器探测器和位置敏感比例探测器。
　　（4）X射线系统控制装置-数据采集系统、各种电气系统和保护系统。

　　X射线能对人体组织造成伤害，在自己工作做好安全防护措施的同时企业也要确保防护系统的安全性。对设备要定期进行分析检查维护，操作者要学习射线防护知识，同时也要接受射线职业健康检查。