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X光散射技術

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X光散射技術X射線衍射技術(英語:X-ray scattering techniques)是一系列常用的非破壞性分析技術,可用於揭示物質的晶體結構、化學組成以及物理性質。這些技術都是以觀測X射線穿過樣品後的散射強度為基礎,並根據散射角度、極化度和入射X光波長對實驗結果進行分析。X光散射技術可在許多不同的條件下進行分析,例如不同的温度或壓力。
中文名
X光散射技術
外文名
X-ray scattering techniques
學    科
物理

X光散射技術X光衍射技術

X光衍射(X-ray diffraction)技術可以用於研究分子的構象或形態 [1]  。X光衍射技術是基於X光在穿過長程有序物質所發生的彈性散射。“衍射動力學理論”對晶體的散射現象給出了更為複雜的描述。以下列出的是X光衍射的相關技術:
  • 單晶X射線衍射:用於解析晶態物質中分子的整體結構,研究範圍可以從小的無機小分子到複雜的大分子,如蛋白質;可用單色性X光(德拜法)或連續波長X光(即“勞厄法”)進行研究。
  • 粉末衍射:也是一種獲得晶體(微晶)結構的方法,所用樣品為多晶態或粉末固態晶體。粉末衍射通常用於鑑定未知物質,主要通過將衍射數據與衍射數據國際中心(International Centre for Diffraction Data,ICDD)中的衍射數據庫進行比較。這一技術或可用於鑑定非均一態的固體混合物,確定其中含量相對豐富的晶態物質;而且,當與網格修正技術(如Rietveld修正)連用時,還可以提供未知物質的結構信息。粉末衍射也是確定晶態物質晶系的常用方法,並可用於測定晶體顆粒的大小。
  • 薄膜衍射。
  • X射線極圖分析:用於分析和測定晶態薄膜樣品中晶態方位。
  • X射線回擺曲線分析法:用於定量測量晶態物質的粒度大小和鑲嵌度散佈。

X光散射技術散射技術

X光散射技術彈性散射

即使是非晶態物質(非長程有序),也可能可以用依賴於單色性X光的彈性散射的方法來研究:
  • 小角X射線散射:在散射角2θ接近0°時,對樣品的X射線散射強度進行測量,以獲取納米到微米量級上的分子結構信息。
  • X射線反射率:用於分析和測定單層或多層薄膜的厚度、粗糙度和密度。
  • 廣角X射線散射:測量散射角2θ大於5°。

X光散射技術非彈性散射

非彈性散射的X射線的能量和角度被監測時,相關的散射技術就可以用於探測物質的能帶結構:
  • 康普頓散射。
  • 共振非彈性X射線散射。
  • X射線拉曼散射。
參考資料
  • 1.    Azároff, L. V.; R. Kaplow, N. Kato, R. J. Weiss, A. J. C. Wilson, R. A. Young. X-ray diffraction. McGraw-Hill. 1974.