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X射线衍射仪（XRD）
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主题：新手问一个问题，关于出射角6度的问题

浏览0 回复9 电梯直达
morype
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发表于：2006/07/31 08:32:00 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
不知道是不是一个很白痴的问题，为什么XRD的出射角要设定为6度？是根据什么来确定为6度的呢？
因为我之前接触SEM-EDS,那台仪器的X－ray探头的位置是35-40度，因为那个角度吸收的X－ray是最多的。
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huangjw
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2006/7/31 12:57:00 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
这个问题好象没有看到哪本书上讲过为什么，据我的理解，设计为3-6度（不一定就是6度）的理由可能是两方面的。
一是，如果角度太大，则X光透过铍窗口的路程加长，则光强度损失较多，而且光管就不能与衍射仪圆面垂直了，只能斜着放置。最初的衍射装置不是衍射仪，而是照相设备，为了最大限度地利用光源，一般光管上设置4个窗口，同时可测量4个样品（测量一个样品需要4-8个小时）。因此，光管最好是与四个窗口垂直。出射角应尽量小。
但是，如果设计得太小，在制造上存在困难，不可能制造出与靶面角度太小的窗口。
从这两方面的分析来看，这可能不是什么理论上的问题，只是设计或制造上的原因。
也许，在这些角度范围内的光强度最强也未可知。但没有人介绍过。
这个问题好象不是我们使用者能够说明的，因此，我也是乱说一通。还是请个技术工程师来说明一下吧。
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Tom2008
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2006/8/2 0:21:00 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
X射线管靶材（面积为1x10mm2）受到电子束冲击，理论上X射线向4ЛR2（球行）立体角度方向都有发散，经过进一步研究发现，在60度左右方向上韧质辐射比较强，所以在这个方向出来的X射线（侧窗的X射线管，端窗的除外）一般用于XRF（X荧光能谱仪），而在低角度韧质辐射要若一些，特征的X射线就表现得强烈一些，事实上，XRD需要的正是单色化的Kα特征X射线。
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Tom2008
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2006/8/2 0:29:00 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
为了既能满足实际测试需要，又有利于标准的统一，通常使用低角度范围一般为3度、6度、12度，不同角度分辨率不太相同，角度越小，线光源束宽度越小（点光源直径也越小），最常用的是6度，大家可以计算一下，tg6度=0.1，所以1x10mm2焦点来说，线光源X射线最大为0.1x10mm2，点光源最大为Φ1直径的X射线。
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Tom2008
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2006/8/2 0:37:00 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
常规使用的X射线管为玻璃抽真空的Cu靶材密封X射线管，功率一般为2kW，使用寿命一般为1500小时左右；国外有陶瓷的X射线管，使用寿命要长一些，价格也悬殊。常规2kW的X射线管规格主要有两种，即常说的长靶X射线管和短靶X射线管。长靶X射线管是指受击靶面到安装基准面的距离为30.2mm，短靶X射线管是指受击靶面到安装基准面的距离为17.2mm，这两个数据是相当重要的。
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Tom2008
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2006/8/2 0:53:00 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
我理解的与黄老师理解的不是很吻合。
本人并不认为角度太大会影响光路强度几安装。X光管上有4个窗口，两个线光源，两个点光源。4个窗口的X射线同时利用的确能提高使用效率及节约资源，但如果都利用的话对机构的要求比较高，而且很可能臃肿导致机构相互撞击或者机构转动角度受限制。事实上还没有一个厂家同时利用4个窗口的X射线，小日本理学公司曾经推出过一款同时利用两个窗口，但是很快被淘汰掉，主要原因除了上面说的机构上要求复杂外，还有这样做造价高，而节约资源十分有限；线光源与点光源的切换只需将X光管底座拧松旋转90度即可。
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morype
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2006/8/2 8:28:00 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
谢谢各位老师的分析，我又学到一些东西了。
这个仪器里面的学问还真大，看来我真的还要多多学习了。
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XRD
huangjw
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2006/8/3 22:45:00 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 fanhouhong2008 发表:
我理解的与黄老师理解的不是很吻合。
本人并不认为角度太大会影响光路强度几安装。X光管上有4个窗口，两个线光源，两个点光源。4个窗口的X射线同时利用的确能提高使用效率及节约资源，但如果都利用的话对机构的要求比较高，而且很可能臃肿导致机构相互撞击或者机构转动角度受限制。事实上还没有一个厂家同时利用4个窗口的X射线，小日本理学公司曾经推出过一款同时利用两个窗口，但是很快被淘汰掉，主要原因除了上面说的机构上要求复杂外，还有这样做造价高，而节约资源十分有限；线光源与点光源的切换只需将X光管底座拧松旋转90度即可。


实际上这种情况是有的，我们国家的丹东方圆就生产一种叫做X射线分析仪，同时使用四个窗口来照相。我们现在用的也是窗口两边各装上一台测角仪，一边是常温的，一边是高温的，这样，测量高温样品不用换样品台，随时都可以做，不会把高温测量只当作一种术语（很多人买设备的时候，只买一个测角仪，另买一个高温样品台，做高温测量需要更换样品台。这可是个辛苦活，没个一两天运气好是换不好的）。我们就用到了两个窗口，并不是只用其中的一个窗口。因为要用到两个窗口，因此，我就认为光管必须与测角仪圆平面垂直。另外我也想，如果想用，另两个窗口也可以用上的，装上CCD或者照相机未必就不行。
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Tom2008
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2006/8/5 17:21:00 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
事实上您说的这样的仪器暂时没有多大市场，当然了可以试制着玩一下，未必不可。
您用的哪款仪器是理学的，在北京大学我见过，现在已经报废。
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Last edit by fanhouhong2008
maxwell
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2006/8/9 19:16:00 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 huangjw 发表:
实际上这种情况是有的，我们国家的丹东方圆就生产一种叫做X射线分析仪，同时使用四个窗口来照相。我们现在用的也是窗口两边各装上一台测角仪，一边是常温的，一边是高温的，这样，测量高温样品不用换样品台，随时都可以做，不会把高温测量只当作一种术语（很多人买设备的时候，只买一个测角仪，另买一个高温样品台，做高温测量需要更换样品台。这可是个辛苦活，没个一两天运气好是换不好的）。我们就用到了两个窗口，并不是只用其中的一个窗口。因为要用到两个窗口，因此，我就认为光管必须与测角仪圆平面垂直。另外我也想，如果想用，另两个窗口也可以用上的，装上CCD或者照相机未必就不行。


我们这里的高温附件换上换下也就几分钟的时间，均是换上后立即可用。

ps：philiphs的 X‘pert
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