على الرغم من إمكانية استخدام حيود النيوترون ، وانحراف الإلكترون ، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، وطيف موسباور ، وطرق أخرى لتحليل بنية المادة ، فإن حيود الأشعة السينية هو الوسيلة الأكثر فاعلية والأكثر استخدامًا ، وحيود الأشعة السينيةهي الطريقة الأولى التي يستخدمها البشر لدراسة البنية المجهرية للمادة.

صفات:

(1) نطاق الطول الموجي هو 0.001 ~ 10 نانومتر ، بين الأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما على الطيف الكهرومغناطيسي ، والطول الموجي للأشعة السينية المناسب لتحليل الانعراج هو 0.05 ~ 0.25 نانومتر.

(2) تغلغل الأشعة السينية قوي جدًا ، ويمكن أن يخترق خشبًا بسمك 2 ~ 3 سم ، ولوحة ألومنيوم 1.5 سم ، ولكن صفيحة الرصاص بسمك 1.5 سم يمكن أن تمنع تمامًاالأشعة السينية.

(3) يمكن أن تنتج الأشعة السينية أنماط الحيود في البلورات ، ويمكن أن يحدد تحليل أنماط الحيود التركيب البلوري ، الذي أصبح الوسيلة الرئيسية لدراسة بنية المادة.

الأنبوب الأشعة السينية ليس ضوءًا أحادي اللون خالصًا ، يحتوي على مجموعة متنوعة من الأطوال الموجية للأشعة ، وأهمها سلسلة أشعة K. يشير K شعاع إلى إلكترون الكاثود الذي يصطدم بالقطب الموجب ، مما يتسبب في أن ينتج إلكترون الأنود إثارة K ، وبعد ضرب إلكترونات الطبقة K ، تملأ إلكترونات الطبقة L أو M إلكترونات الطبقة K وتنتج الأشعة السينية. يمكن تقسيم أشعة سلسلة K إلى نوعين من الأشعة ذات أطوال موجية مختلفة قليلاً: Kα (تعبئة الإلكترون من الطبقة L) و Kβ (تعبئة الإلكترون من الطبقة M). المقياس حيود الأشعة السينيةيتطلب استخدام الأشعة السينية أحادية اللون. لذلك ، يجب إزالة هذا الأخير أثناءXRDالاختبار ، والطريقة التقليدية هي إضافة مرشح (مثل ني) إلى المسار البصري. تُستخدم الأهداف النحاسية الآن بشكل شائع ، مع بلورة الجرافيتأحادي اللونيضاف إلى المسار البصري لإزالة أشعة Kβ. يمكن أن يزيل أحادي اللون خلفية الحيود وأيضًا إزالة تداخل أشعة Kβ. الخطوط الطيفية المميزة للنحاس هي: Kα1 (1.54056 A) ، Kα2 (1.54439 A) ، Kβ1 (1.39222 A). بالنسبة لأهداف النحاس ، فإن الطول الموجي Kα هو المتوسط ​​المرجح لـ Kα1 و kα2 ، وهو 1.54184 A (λ في معادلة براج وصيغة شيرلر).