Röntgendiffraktion (XRD)-analys

Röntgendiffraktion (XRD ) är en teknik som används för att bestämma atom- och molekylstrukturen hos ett kristallint material. I denna teknik orsakar den kristallina strukturen att den infallande röntgenstrålen diffrakteras i många specifika riktningar. Pulverröntgen används ofta för att identifiera faser genom att mäta diffraktionsvinklarna och intensiteterna hos dessa diffraktionsstrålar och jämföra det resulterande diffraktionsmönstret med en referensdatabas för diffraktionsdata.

Röntgendiffraktion (XRD) är en vetenskaplig metod för att bestämma de exakta platserna eller arrangemangen av atomer i ett kristallint eller amorft material där röntgenstrålar träffar en kristall, vilket får ljusstrålen att diffraktera i många specifika riktningar.

Röntgendiffraktion är den primära tekniken för att erhålla information om atomstrukturen hos kristallina fasta ämnen och är en av de grundläggande standardteknikerna i laboratoriet. Denna teknik är baserad på interferensen av röntgenvågor som sprids elastiskt av en uppsättning atomer orienterade i en specifik riktning i en kristall. Vågorna som sprids av två atomer a och b interfererar konstruktivt med varandra när deras vägskillnad är lika med ett heltal våglängder.

Röntgendiffraktion är ett viktigt verktyg för att studera både amorfa och semikristallina polymerer. Det används för att analysera många egenskaper hos materialets mikrostruktur, inklusive gitterparametrar, förekomst av defekter, kristallografiska orienteringar (textur) och kristallinitetsgrad.

Inom materialforskning har forskare många analytiska frågor relaterade till materials kemiska sammansättning och kristallstruktur. Röntgendiffraktion (XRD) är den enda laboratorietekniken som icke-destruktivt och noggrant erhåller information såsom kemisk sammansättning, kristallstruktur, kristallorientering, kristallitstorlek, gittertöjning, föredragen orientering och lagertjocklek. Det är därför materialforskare använder den här tekniken för att analysera en mängd olika material, från pulver till fasta ämnen, tunna filmer och nanomaterial.

Röntgendiffraktion (XRD) är en mångsidig icke-destruktiv analysteknik som används för att analysera fysikaliska egenskaper såsom fassammansättning, kristallstruktur och orientering hos pulver-, fasta och flytande prover.

Många material består av små kristalliter. Den kemiska sammansättningen och strukturtypen för dessa kristaller kallas faser. Material kan vara enfas- eller flerfasblandningar och kan innehålla kristallina och icke-kristallina komponenter. På en röntgendiffraktometer ger olika kristallfaser olika diffraktionsmönster. Fasidentifiering kan göras genom att jämföra röntgendiffraktionsmönster erhållna från okända prover med mönster i referensdatabaser.

Ett röntgeninstrument består av tre huvudelement: en röntgenkälla, en provhållare och en XRD-detektor. Röntgenstrålar som produceras av källan belyser provet. Den diffraktioneras sedan av provfasen och kommer in i detektorn. Genom att flytta röret eller provet och detektorn för att ändra diffraktionsvinkeln (vinkeln mellan den infallande och den diffrakterade strålen) mäts intensiteten och diffraktionsdata registreras. Beroende på diffraktometerns geometri och provtypen kan vinkeln mellan den infallande strålen och provet vara fast eller variabel och matchas vanligtvis med den diffrakterade strålvinkeln.

Många forskare i både industriella och vetenskapliga laboratorier förlitar sig på röntgendiffraktion (XRD) som ett verktyg för att utveckla nya material eller öka tillverkningseffektiviteten. Innovationer inom röntgendiffraktion följer noga forskning om nya material, såsom halvledarteknik eller läkemedelsforskning. Industriell forskning är inriktad på ständigt ökande hastighet och effektivitet i produktionsprocesser. Helautomatiserade röntgendiffraktionsanalyser i gruv- och byggmaterialproduktionsanläggningar resulterar i mer kostnadseffektiva lösningar för produktionskontroll.

De huvudsakliga användningsområdena för röntgendiffraktion är: kvalitativ och kvantitativ fasanalys av rena ämnen och blandningar. Den vanligaste metoden för fasanalys kallas generellt röntgenpulverdiffraktion. Dessutom används denna teknik vid analys av fasförändringar under andra specifika förhållanden såsom temperatur, fuktighet och applicerat tryck. Likaså används denna teknik för att analysera fysikaliska egenskaper såsom kristallstorlek (diameter), kristallorientering och kvarvarande spänning (tillsammans kallas dessa mikrostrukturen hos polykristallina material).

Många av dessa tekniker kan också användas för polykristallina skiktade material såsom beläggningar och tunna filmer. Studier av små ytor i polykristallina material använder en metod som kallas mikrodiffraktion.

Vår organisation har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen inom vetenskap och teknik i världen och ständigt förbättrar sig. Bland de många test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier som tillhandahålls för företag inom olika sektorer finns även tjänster inom "röntgendiffraktion (XRD)-analys".