X 射线衍射(XRD)是什么

X射线衍射（X-Ray Diffraction， XRD）是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。当某物质（晶体或非晶体）进行衍射分析时，该物质被X射线照射产生不同程度的衍射现象，物质组成、晶型、分子内成键方式、分子的构型、构象等物质特性决定该物质产生独特的衍射图谱。

XRD技术具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。因此，XRD作为材料结构和成分分析的一种现代科学方法，已在各学科的研究和生产中广泛应用。

X 射线衍射(XRD)基本原理

当一束单色 X 射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射 X 射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。

根据其原理，某晶体的衍射花样主要有两个特征：衍射线在空间的分布规律和衍射线束的强度。其中，衍射线的分布规律由晶胞大小，形状和位向决定，衍射线强度则取决于原子的品种和它们在晶胞的位置。因此，不同晶体具备不同的衍射图谱。

布拉格定律：两个波的波程差为2dsinθ，当波程差为波长的整数倍时，即 2dsinθ=nλ（n=0，1，2，3…），（θ为入射角、d为晶面间距、n为衍射级数、λ为入射线波长，2θ为衍射角）时，散射波位相相同，相互加强。凡是满足布拉格定律的散射波位相都相同，其振幅互相加强，从而在与入射线成 2θ 角的方向上就会出现衍射线。而在其它方向上的散射线的振幅互相抵消，X射线的强度减弱或者等于零。

布拉格方程简明扼要地给出了X射线的衍射方向。即当入射X射线与晶体中的某个晶面（hkl）之间的夹角满足布拉格方程时，在其反射线的方向上就会产生衍射线，反之不可。

XRD衍射仪冷热台