第第第第5555章章章章衍射数据衍射数据衍射数据衍射数据标准标准标准标准处理处理处理处理,,,,物相鉴定检索与定量相分析物相鉴定检索与定量相分析物相鉴定检索与定量相分析物相鉴定检索与定量相分析BeijingChina,2010.09HeChongZhi2010-8-301HeChongZhi第第第第5555章章章章衍射数据衍射数据衍射数据衍射数据标准标准标准标准处理处理处理处理,,,,物相鉴定检索与定量相分析物相鉴定检索与定量相分析物相鉴定检索与定量相分析物相鉴定检索与定量相分析•引言引言引言引言XRDXRDXRDXRD解决方案所包括的领域解决方案所包括的领域解决方案所包括的领域解决方案所包括的领域XXXX射线衍射具体应用范围射线衍射具体应用范围射线衍射具体应用范围射线衍射具体应用范围材料科学研究应用材料科学研究应用材料科学研究应用材料科学研究应用各种实验方法应用软件及功能简介各种实验方法应用软件及功能简介各种实验方法应用软件及功能简介各种实验方法应用软件及功能简介•EvalutionEvalutionEvalutionEvalution数据数据数据数据标准标准标准标准处理与物相鉴定检索处理与物相鉴定检索处理与物相鉴定检索处理与物相鉴定检索1.1.1.1.物相鉴定原理物相鉴定原理物相鉴定原理物相鉴定原理2.2.2.2.衍射花样数据库衍射花样数据库衍射花样数据库衍射花样数据库PDFPDFPDFPDFPDF2PDF2PDF2PDF2数据库数据库数据库数据库pathpathpathpath设定设定设定设定3.3.3.3.数据数据数据数据标准标准标准标准处理与物相检索处理与物相检索处理与物相检索处理与物相检索2010-8-30HeChongZhi23.3.3.3.数据数据数据数据标准标准标准标准处理与物相检索处理与物相检索处理与物相检索处理与物相检索4.4.4.4.惯用的惯用的惯用的惯用的d/Id/Id/Id/I值物相检索方法值物相检索方法值物相检索方法值物相检索方法5.5.5.5.衍射谱原始数据扣背底直接检索衍射谱原始数据扣背底直接检索衍射谱原始数据扣背底直接检索衍射谱原始数据扣背底直接检索方法方法方法方法6.6.6.6.EvalutionEvalutionEvalutionEvalution软件其它功能软件其它功能软件其它功能软件其它功能7.7.7.7.EvalutionEvalutionEvalutionEvalution软件操作要点重现软件操作要点重现软件操作要点重现软件操作要点重现8.8.8.8.物相鉴定方法特点与注意要点物相鉴定方法特点与注意要点物相鉴定方法特点与注意要点物相鉴定方法特点与注意要点9.9.9.9.物相鉴定小结物相鉴定小结物相鉴定小结物相鉴定小结10.10.10.10.演示实例演示实例演示实例演示实例DquantDquantDquantDquantXXXX射线衍射定量相分析射线衍射定量相分析射线衍射定量相分析射线衍射定量相分析1.1.1.1.一般叙述一般叙述一般叙述一般叙述2.2.2.2.原理及普适公式原理及普适公式原理及普适公式原理及普适公式3.3.3.3.多种定量分析方法多种定量分析方法多种定量分析方法多种定量分析方法内标法内标法内标法内标法外标法外标法外标法外标法KKKK值法值法值法值法((((基体冲洗法基体冲洗法基体冲洗法基体冲洗法))))绝热法绝热法绝热法绝热法绝热法绝热法绝热法绝热法直接对比法直接对比法直接对比法直接对比法4.Dquant4.Dquant4.Dquant4.Dquant定量分析软件应用定量分析软件应用定量分析软件应用定量分析软件应用2010-8-303HeChongZhi•引言•XRD解决方案所包括的领域X射线衍射具体应用范围2010-8-30HeChongZhi4材料科学研究应用各种实验方法应用软件及功能简介先进X射线衍射解决方案在于X射线光源、可互换光学配件以便对入射光束进行调节、探测器、样品台等以及软件方面不断进行革新和改进,能够提供可以完成各种X射线衍射分析任务的解决方案。所有的X射线衍射系统均构建于通用的平台D8系统之上,这种模块化设计为将来系统的升级提供了保证。X射线衍射术是一种应用于所有物质,包括从流体、粉末到完整晶体。可以采用这种方法进行分析研究的范围非常广泛,包括材料学、物理学、化学、地矿、金属、聚合物、催化剂、XRD解决方案所包括的领域2010-8-30HeChongZhi5包括材料学、物理学、化学、地矿、金属、聚合物、催化剂、塑料、药物、生物、薄膜镀层、陶瓷和半导体、纳米材料,无无机非金属、有机高分子、复合材料机非金属、有机高分子、复合材料、环境等。X射线衍射方法的应用遍及工业和科研院所,现已成为一种不可缺少的物质结构表征和质量控制手段。以性能为导向研制与开发新材料,宏观表象转移至微观认识,建立新理论不可缺少的方法。X射线衍射具体应用范围物相分析(物相鉴定与定量相分析)与表面相层序分析。结晶学(衍射谱的指标化,点阵参数测定,S.G测定,粉末衍射图谱拟合修正晶体结构及晶体结构测定)。嵌镶晶粒尺寸及点阵畸变测定,结晶度测定,有序度测定….。织构与现代织构定量ODF分析,残余应力测定。薄膜的厚度、密度、表面与界面粗糙度与层序分析。高分辨衍射测定单晶外延膜结构特征。高低温、化学反应气氛和压力等异常状态下结构变化的原位2010-8-30HeChongZhi6高低温、化学反应气氛和压力等异常状态下结构变化的原位动态分析与研究。微量样品,微区衍射,组合化学分析。实验室及过程自动化、组合化学。纳米材料….。材料科学研究应用半导体和超导医药化学与涂层聚合物、纤维和催化剂刑事鉴证科学2010-8-30HeChongZhi7环境地质、矿物金属、合金陶瓷材料新材料(纳米材料,无机非金属、有机高分子、复合无机非金属、有机高分子、复合材料等材料等))各种实验方法应用软件及功能简介各种实验方法应用软件及功能简介各种实验方法应用软件及功能简介各种实验方法应用软件及功能简介1)DiffracPlusMeasurementPackage系统控制管理与数据采集软件。2)DiffracPlusEVA基本数据处理软件;自动物相检索软件,3)DiffracplusDquant(包括在EVA软件中)用作物相的定量分析。4)DiffracPlusTOPAS4软件在衍射分析中占有重要地位:1.谱线拟合:以获得优质的线形参数(峰位、峰强、峰形或峰宽),导致许多相关应用好的结果。线形拟合分为函数和基本参数拟合法。后者从仪器几何参数和试样性质拟合2010-8-30HeChongZhi8和基本参数拟合法。后者从仪器几何参数和试样性质拟合线形,有确切物理意义,为无标样晶粒尺寸和微观应变测定提供解决办法。2.指标化、晶系类型、空间群确定。3.全谱分解(Pawley和LeBail法):精修点阵参数,获得无标样微观结构。4.解结构(在单晶体样品无法制备时,用粉末样品进行晶体结构分析是个重要补充)。5.Rietveld精修晶体和定量:全谱拟合结构修正,全谱拟合无标样定量相分析,无标样嵌镶尺寸和晶格畸变测定等。5)Diffrac5)Diffrac5)Diffrac5)DiffracplusplusplusplusSTRESSSTRESSSTRESSSTRESS用作试样构件残余应力测定用作试样构件残余应力测定用作试样构件残余应力测定用作试样构件残余应力测定。。。。6)Diffrac6)Diffrac6)Diffrac6)DiffracplusplusplusplusTEXEDITTEXEDITTEXEDITTEXEDIT用作控测极图用作控测极图用作控测极图用作控测极图,,,,包括包括包括包括SchulzSchulzSchulzSchulz反射法和反射法和反射法和反射法和DeckerDeckerDeckerDecker透射法透射法透射法透射法。。。。用步进扫描采集数据后用步进扫描采集数据后用步进扫描采集数据后用步进扫描采集数据后,,,,作背底扣除作背底扣除作背底扣除作背底扣除、、、、吸收吸收吸收吸收及散焦修正及散焦修正及散焦修正及散焦修正,,,,并作规一化处理并作规一化处理并作规一化处理并作规一化处理,,,,绘制出极图绘制出极图绘制出极图绘制出极图。。。。DiffracDiffracDiffracDiffracplusplusplusplusTEXEVATEXEVATEXEVATEXEVA取向分布函数取向分布函数取向分布函数取向分布函数(ODF)(ODF)(ODF)(ODF)织构定量分析软件织构定量分析软件织构定量分析软件织构定量分析软件,,,,是在是在是在是在DiffracDiffracDiffracDiffracPlusPlusPlusPlusTEXEDITTEXEDITTEXEDITTEXEDIT数据采集基础上数据采集基础上数据采集基础上数据采集基础上,,,,由完整极图或不完整由完整极图或不完整由完整极图或不完整由完整极图或不完整极图数据极图数据极图数据极图数据,,,,用球谐级数展开法做用球谐级数展开法做用球谐级数展开法做用球谐级数展开法做ODFODFODFODF分析分析分析分析,,,,载尾项可任选载尾项可任选载尾项可任选载尾项可任选,,,,用用用用BungeBungeBungeBunge符号绘出恒符号绘出恒符号绘出恒符号绘出恒Phi1Phi1Phi1Phi1、、、、Phi2Phi2Phi2Phi2和和和和ΦΦΦΦ的的的的ODFODFODFODF截面图截面图截面图截面图,,,,可回算绘制任意可回算绘制任意可回算绘制任意可回算绘制任意{{{{hklhklhklhkl}}}}完整极图和反极图完整极图和反极图完整极图和反极图完整极图和反极图等等等等等等等等。。。。7)Diffrac7)Diffrac7)Diffrac7)DiffracPlusPlusPlusPlusTOPASBBQTOPASBBQTOPASBBQTOPASBBQ,,,,全自动全自动全自动全自动、、、、无须人工干预的无标样定量无须人工干预的无标样定量无须人工干预的无标样定量无须人工干预的无标样定量相分析软件相分析软件相分析软件相分析软件,,,,特别适合水泥厂等工厂应用特别适合水泥厂等工厂应用特别适合水泥厂等工厂应用特别适合水泥厂等工厂应用。。。。2010-8-30HeChongZhi9相分析软件相分析软件相分析软件相分析软件,,,,特别适合水泥厂等工厂应用特别适合水泥厂等工厂应用特别适合水泥厂等工厂应用特别适合水泥厂等工厂应用。。。。8)Diffrac8)Diffrac8)Diffrac8)DiffracplusplusplusplusLEPTOSHLEPTOSHLEPTOSHLEPTOSH用于高分辨用于高分辨用于高分辨用于高分辨XXXX射线衍射射线衍射射线衍射射线衍射,,,,模拟及数据处模拟及数据处模拟及数据处模拟及数据处理理理理,,,,分析单晶外延膜的结构特征分析单晶外延膜的结构特征分析单晶外延膜的结构特征分析单晶外延膜的结构特征,,,,如用如用如用如用BondBondBondBond法超精度地测点阵法超精度地测点阵法超精度地测点阵法超精度地测点阵参数参数参数参数、、、、点阵错配点阵错配点阵错配点阵错配、、、、化学组份化学组份化学组份化学组份,,,,用用用用RockingRockingRockingRocking曲线测定测算嵌镶结曲线测定测算嵌镶结曲线测定测算嵌镶结曲线测定测算嵌镶结构构构构、、、、取向等取向等取向等取向等,,,,还可作倒易空间测绘还可作倒易空间测绘还可作倒易空间测绘还可作倒易空间测绘。。。。DiffracDiffracDiffracDiffracPlusPlusPlusPlusLEPTOSRLEPTOSRLEPTOSRLEPTOSR用用用用于分析薄膜的厚度于分析薄膜的厚度于分析薄膜的厚度于分析薄膜的厚度、、、、密度密度密度密度、、、、表面与界表面与界表面与界表面与界面粗糙度等面粗糙度等面粗糙度等面粗糙