Diffraktometer - Diffractometer
En diffraktometer er et måleinstrument til analyse af strukturen af et materiale fra spredning mønster frembringes, når en stråle af stråling eller partikler (såsom røntgenstråler eller neutroner ) samvirker med den.
Princip
Fordi det er relativt let at bruge elektroner eller neutroner med bølgelængder mindre end et nanometer, kan elektroner og neutroner bruges til at studere krystalstruktur på en måde, der meget ligner røntgendiffraktion . Elektroner trænger ikke så dybt ind i stof som røntgenstråler, derfor afslører elektrondiffraktion struktur nær overfladen; neutroner trænger let ind og har en fordel, at de besidder et iboende magnetisk moment, der får dem til at interagere forskelligt med atomer, der har forskellige justeringer af deres magnetiske øjeblikke.
Et typisk diffraktometer består af en strålingskilde, en monokromator til valg af bølgelængde, slidser til justering af strålens form, en prøve og en detektor . I et mere kompliceret apparat kan et goniometer også bruges til finjustering af prøven og detektorpositionerne. Når en arealdetektor bruges til at overvåge den diffrakterede stråling, er der normalt behov for en strålestop for at stoppe den intense primære stråle, der ikke er blevet diffraktioneret af prøven, ellers kan detektoren blive beskadiget. Normalt kan strålestoppet være helt uigennemtrængeligt for røntgenstrålerne, eller det kan være halvgennemsigtigt. Brugen af en halvgennemsigtig strålestop giver mulighed for at bestemme, hvor meget prøven absorberer strålingen ved hjælp af den intensitet, der observeres gennem strålestoppet.
Der er flere typer røntgendiffraktometer afhængigt af forskningsfeltet (materialevidenskab, pulverdiffraktion, biovidenskab, strukturbiologi osv.) Og forsøgsmiljøet, hvis det er et laboratorium med sin hjemlige røntgenkilde eller en Synkrotron . I laboratoriet er diffraktometre normalt et "alt i ét" udstyr, herunder diffraktometeret, videomikroskopet og røntgenkilden. Mange virksomheder fremstiller "alt i ét" udstyr til røntgen hjemmelaboratorium, såsom Rigaku , PANalytical , Thermo Fisher Scientific , Bruker og mange andre.
Der er færre diffraktometerproducenter til synkrotroner på grund af få antal røntgenstråler til at udstyre og behovet for solid ekspertise fra producenten. For materialevidenskab er Huber -diffraktometre almindeligt kendt, og for strukturel biologi er Arinax -diffraktometre referencen. På grund af få producenter er en stor mængde synkrotrondiffraktometre imidlertid "hjemmelavede" diffraktometre, realiseret af synkrotroningeniører team.
Anvendelser
Røntgendiffraktometerinstrumenter kan bruges til en række forskellige formål, herunder billeddannende krystalstrukturer, fasebestemmelse og identifikation af ukendte stoffer til brug i krystallografi, inspektion og farmaceutisk forskning for lægemiddels effektivitet. En ny anvendelse af røntgendiffraktion indebærer at studere overfladen af Mars for at afgøre, om den nogensinde understøttede livet.
Se også
- Krystallografi
- Internationalt center for diffraktionsdata
- Neutrondiffraktion
- Spallation Neutron kilde
- Røntgenkrystallografi
- Synkrotron
Referencer
- ^ Stanjek, H .; Häusler, W. (2004-06-01). "Grundlæggende om røntgendiffraktion". Hyperfine interaktioner . 154 (1): 107–119. doi : 10.1023/B: HYPE.0000032028.60546.38 . ISSN 1572-9540 . S2CID 94993637 .
- ^ "Røntgen-diffraktometer (XRD-instrumenter) | Labcompare.com" . www.labcompare.com . Hentet 2021-05-02 .
- ^ Robert, Turner, Stuart Matthew (2017-03-09). Ny røntgendiffraktion og fjernanalyse af Mars (speciale). University of Leicester.
