Рентгенов дифракционен (XRD) анализ

Рентгеновата дифракция (XRD ) е техника, използвана за определяне на атомната и молекулярната структура на кристален материал. При тази техника кристалната структура причинява дифракция на падащия рентгенов лъч в много специфични посоки. Праховата XRD обикновено се използва за идентифициране на фази чрез измерване на дифракционните ъгли и интензитета на тези дифракционни лъчи и сравняване на получената дифракционна картина с референтна база данни с дифракционни данни.

Рентгеновата дифракция (XRD) е научен метод за определяне на точното местоположение или разположение на атомите в кристален или аморфен материал, при който лъчи от рентгенови лъчи попадат върху кристал, причинявайки дифракция на светлинния лъч в много специфични посоки.

Рентгеновата дифракция е основният метод за получаване на информация за атомната структура на кристални твърди вещества и е една от основните стандартни лабораторни техники. Тази техника се основава на интерференцията на рентгенови вълни, които са еластично разсеяни от набор от атоми, ориентирани в определена посока в кристала. Вълните, разсеяни от два атома a и b, интерферират конструктивно една с друга, когато разликата в пътя им е равна на едно цяло число на дължините на вълните.

Рентгеновата дифракция е важен инструмент за изучаване както на аморфни, така и на полукристални полимери. Използва се за анализ на много свойства на микроструктурата на материала, включително параметри на решетката, наличие на дефекти, кристалографски ориентации (текстура) и степен на кристалност.

В изследванията на материалите, учените имат много аналитични въпроси, свързани с химичния състав и кристалната структура на материалите. Рентгеновата дифракция (XRD) е единствената лабораторна техника, която неразрушаващо и точно получава информация като химичен състав, кристална структура, ориентация на кристалите, размер на кристалитите, деформация на решетката, предпочитана ориентация и дебелина на слоя. Ето защо изследователите на материали използват тази техника, за да анализират голямо разнообразие от материали, от прахове до твърди вещества, тънки филми и наноматериали.

Рентгеновата дифракция (XRD) е универсален неразрушителен аналитичен метод, използван за анализ на физични свойства като фазов състав, кристална структура и ориентация на прахообразни, твърди и течни проби.

Много материали са съставени от малки кристалити. Химичният състав и структурният тип на тези кристали се наричат ​​фази. Материалите могат да бъдат еднофазни или многофазни смеси и могат да съдържат кристални и некристални компоненти. На рентгенов дифрактометър различните кристални фази дават различни дифракционни картини. Фазовата идентификация може да се извърши чрез сравняване на рентгенови дифракционни картини, получени от неизвестни проби, с картини в референтни бази данни.

Рентгеновият апарат се състои от три основни елемента: рентгенов източник, държач за проба и рентгенов дифракционен детектор. Рентгеновите лъчи, произведени от източника, осветяват пробата. След това се дифрагира от фазата на пробата и постъпва в детектора. Чрез преместване на тръбата или пробата и детектора, за да се промени ъгълът на дифракция (ъгълът между падащия и дифракционния лъч), се измерва интензитетът и се записват дифракционните данни. В зависимост от геометрията на дифрактометъра и вида на пробата, ъгълът между падащия лъч и пробата може да бъде фиксиран или променлив и обикновено е съобразен с ъгъла на дифракционния лъч.

Много изследователи както в промишлени, така и в научни лаборатории разчитат на рентгенова дифракция (XRD) като инструмент за разработване на нови материали или повишаване на производствената ефективност. Иновациите в рентгеновата дифракция следват тясно изследванията на нови материали, като например полупроводникови технологии или фармацевтични изследвания. Индустриалните изследвания са насочени към непрекъснато нарастваща скорост и ефективност на производствените процеси. Напълно автоматизираните рентгеноструктурни анализи в минни и строителни производствени обекти водят до по-рентабилни решения за контрол на производството.

Основните приложения на рентгеновата дифракция са: качествен и количествен фазов анализ на чисти вещества и смеси. Най-разпространеният метод за фазов анализ обикновено се нарича рентгенова прахова дифракция. Освен това, тази техника се използва при анализа на фазовите промени при други специфични условия, като температура, влажност и приложено налягане. По подобен начин, тази техника се използва за анализ на физични свойства като размер (диаметър) на кристалите, ориентация на кристалите и остатъчно напрежение (заедно те се наричат ​​микроструктура на поликристалните материали).

Много от тези техники могат да се използват и за поликристални слоести материали, като покрития и тънки филми. Изследванията на малки области в поликристални материали използват метод, наречен микродифракция.

Нашата организация разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в областта на науката и технологиите в света и непрекъснато се усъвършенства. Сред многобройните изследвания, измервания, анализи и оценки, предоставяни на бизнеса в различни сектори, има и услуги за „рентгенов дифракционен (XRD) анализ“.