X-선 회절 (XRD) 아카데미

X선 회절(XRD)은 솔리드 스테이트 과학의 기초 기술로서 관심 있는 샘플의 화학 조성과 구조 배열에 대한 독특한 통찰력을 제공합니다. 관련 데이터는 Bragg의 법칙에 따라 회절 각도에 대해 음극선 튜브에 의해 생성된 기본 X선 빔의 강도를 측정하여 얻습니다. 따라서 특정 샘플을 분석하기 위해 다양한 변속기 반사 지오메트리를 배치할 수 있습니다. 따라서 움직이는 파트가 필요합니다.

회절은 가장자리를 넘거나 조리개를 통과한 후 한 줄기 빛이 밖으로 퍼져 나가는 광학 과정입니다. 이것은 원자 수준에서 일어납니다. 원자핵을 공전하는 전자가 존재하는 전자의 수에 따라 규칙적으로 빛을 흩뿌리기 때문입니다. 결정체와 다결정 물질에 있는 원자들은 주기적으로 배열되는데, 이것은 그것들이 적절한 단파장의 빛을 구조적으로 간섭하여 회절 패턴을 만들 수 있다는 것을 의미합니다. X선은 이런 방식으로 흩어질 수 있을 만큼 짧습니다.

XRD 테스트에서 샘플은 챔버 내에 배치되고 관련 회절 기하학(즉, Theta-Theta Bragg-Brentano)에 의해 정의된 각도로 1차 X선을 조사 받습니다. 파우더 XRD에 사용되는 가장 일반적인 방법은 Bragg-Brentano 기하학이며 XRPD라고도 합니다. 여러 개의 움직이는 부품에 의존하여 샘플로부터 2차 산란 X선을 탐지하여 완전한 회절 패턴을 얻습니다. Bragg의 법칙이 충족되었다면, 1차 X선이 샘플과 상호작용할 때 그것은 확산되어 검출기에 의해 획득될 수 있는 2차 X선을 생성합니다. 이것은 시료의 고유한 결정 구조의 특징인 회절 패턴을 생성합니다. 실시간 위치 감도 검출기가 장착된 디프랙토미터는 열역학적 변화에 따른 상 변화 등 훨씬 더 역동적인 통찰력을 제공할 수 있습니다.

연구자는 XRD 패턴을 사용하여 상 함량의 지문과 같은(사용 가능한 데이터베이스의 기존 데이터와 상대적인 강도 및 반사의 위치를 비교해야 하는) 다양한 구조 조사를 수행할 수 있습니다. 이것은 일련의 산업 공정에서 상 제어를 위해 가장 널리 받아들여지는 선별 방법 중 하나입니다.