Diffraktometri - Diffractometer

Diffraktometrillä on mittauslaite analysoimiseksi rakenteen materiaalia sironta kuvio syntyy, kun säteen säteilyn tai hiukkasia (kuten röntgensäteillä tai neutronien ) on vuorovaikutuksessa sen kanssa.

Periaate

Image
Yksinkertaisen röntgendiffraktometrin ilmaisinpää, jossa on pinta-ilmaisin. Röntgensäteiden suunta on merkitty punaisella nuolella.

Koska on suhteellisen helppo käyttää elektroneja tai neutroneja, joiden aallonpituus on pienempi kuin nanometri, elektroneja ja neutroneja voidaan käyttää kiderakenteen tutkimiseen röntgendiffraktion kaltaisella tavalla . Elektronit eivät tunkeudu niin syvälle aineeseen kuin röntgensäteet, joten elektronidiffraktio paljastaa pinnan lähellä olevan rakenteen; Neutronit tunkeutuvat helposti ja niillä on se etu, että niillä on luontainen magneettinen momentti, joka saa heidät vuorovaikutukseen eri tavoin atomien kanssa, joiden magneettiset momentit ovat eri linjassa.

Tyypillinen diffraktometri koostuu säteilylähteestä, monokromatorista aallonpituuden valitsemiseksi, raoista säteen muodon säätämiseksi, näytteestä ja ilmaisimesta . Monimutkaisemmassa laitteessa goniometriä voidaan käyttää myös näytteen ja ilmaisimen sijainnin hienosäätöön. Kun aluetunnistinta käytetään hajaantuneen säteilyn tarkkailuun, tarvitaan yleensä säteen pysäytys voimakkaan ensisijaisen säteen pysäyttämiseksi, jota näyte ei ole hajottanut, muuten ilmaisin voi vaurioitua. Yleensä säteen pysäytin voi olla täysin läpäisemätön röntgensäteille tai se voi olla puoliläpinäkyvä. Puoliläpinäkyvän säteenpysäytyksen käyttö mahdollistaa mahdollisuuden määrittää, kuinka paljon näyte absorboi säteilyä käyttämällä säteen pysäytyksen kautta havaittua intensiteettiä .

Röntgendiffraktometriä on useita tyyppejä riippuen tutkimusalueesta (materiaalitieteet, jauhediffraktio, biotieteet, rakennebiologia jne.) Ja koeympäristöstä riippuen, jos kyseessä on laboratorio, jossa on kotiröntgenlähde tai Synkrotroni . Laboratoriossa diffraktometrit ovat yleensä "kaikki yhdessä" -laite, mukaan lukien diffraktometri, videomikroskooppi ja röntgenlähde. Monet yritykset valmistavat "kaikki yhdessä" -laitteita röntgenkotilaboratorioon, kuten Rigaku , PANalytical , Thermo Fisher Scientific , Bruker ja monet muut.

Synkrotronien diffraktometrivalmistajia on vähemmän , koska röntgensäteilyviivojen määrä on vähäinen ja valmistajan vankka asiantuntemus on tarpeen. Materiaalitieteen osalta Huberin diffraktometrit ovat laajalti tunnettuja ja rakennebiologian osalta Arinax -diffraktometrit ovat vertailukohteita. Siitä huolimatta, koska valmistajia on vähän, suuri määrä synkrotronidifraktometrejä on "kotitekoisia" diffraktometrejä, jotka synkrotroni -insinööritiimi on toteuttanut.

Käyttää

Röntgendiffraktometriä voidaan käyttää monenlaisiin tarkoituksiin, kuten kiderakenteiden kuvantamiseen, faasin määrittämiseen ja tuntemattomien aineiden tunnistamiseen käytettäväksi kristallografiassa, tarkastuksissa ja lääkkeiden tehokkuuden farmaseuttisessa tutkimuksessa. Röntgendiffraktion uusi käyttö sisältää Marsin pinnan tutkimisen sen määrittämiseksi, tukeeko se koskaan elämää.

Katso myös

Viitteet

  1. ^ Stanjek, H .; Häusler, W. (2004-06-01). "Röntgentiffraktion perusteet". Hyperfine vuorovaikutukset . 154 (1): 107–119. doi : 10.1023/B: HYPE.0000032028.60546.38 . ISSN  1572-9540 . S2CID  94993637 .
  2. ^ "Röntgendiffraktometri (XRD-instrumentit) | Labcompare.com" . www.labcompare.com . Haettu 2021-05-02 .
  3. ^ Robert, Turner, Stuart Matthew (3.3.2017). Uusi röntgensäde diffraktio ja Marsin etäanalyysi (Väitöskirja). Leicesterin yliopisto.