XRD(X射线衍射)

X射线衍射分析XRD(X-射线绕射分析)是一种功能强大的非破坏性分析技术,用于侦测晶体材料的特性。它提供结构、相位、首选的晶体取向(纹理)和其他结构参数分析,例如平均粒度、结晶度、张力和晶体缺陷等等。X-射线绕射峰是由从每组样品的晶格面在特定角度绕射的单色光建设性干涉产生的,峰值的强度由晶格内原子的分布来决定。因此,XRD图样就成为材料中周期性原子排列的指纹。 搜索XRD图样的ICDD标准数据库,可以快速辨别大量不同的结晶样品

X射线衍射分析

根据不同的分析要求,在不影响定位准确性的前提下,EAG多个XRD所配备的光学膜组是可以交换使用的。只要改变X射线管中点和线的聚焦点,就可以使得普通XRD转换为高分辨率XRD。光学模块的不同组合可以用来分析粉末、涂层、薄膜、浆膜、加工零件或磊晶膜。

 

XRD主要应用

  • 晶体相位的鉴别/定量
  • 块材和薄膜样品的平均微晶尺寸、张力、微应变效应的测定
  • 定量薄膜、多层堆栈和生产零件的优先方位(结构)
  • 确认在块材材料和薄膜样品中无定型材料的结晶比率

应用范围

  • 鉴定各种不同的块材和薄膜样品的相位
  • 探测结晶少数相位(在浓度>1%的条件下)
  • 确定多晶薄膜和材料的结晶尺寸
  • 确定晶型与非晶型的材料百分比
  • 测定~mg松散粉末或者干燥后的溶液样品的相鉴定
  • 分析厚度只有50Å的薄膜结构和相行为
  • 确定磊晶薄膜的张力和组成
  • 确定单晶材料的表面碎料
  • 测定块材金属和陶瓷中的残留应力

分析规格

  • 侦测讯号:绕射X-射线
  • 侦测元素:所有元素,假设他们存在于结晶基质中
  • 侦测限制条件: 多相定量分析:~1%
  • 外部标准定量分析: ~0.1%
  • 特殊定量分析(石英和多形体): ~0.02%
  • 相位鉴别的最小膜厚:~20Å
  • 深度分辨率: 根据材料属性和X-射线入射角度而定,取样深度的范围为20Å ~ 30µm
  • 影像/mapping:无
  • 横向分辨率/侦测尺寸:焦点:0.1mm ~ 0.5mm;线焦点:2mm ~ 12mm

优点

  • 非破坏性分析
  • 相含量和纹理方向的定量测量
  • 最小或者无样品制备要求
  • 所有分析的环境条件

技术限制

  • 不能鉴别非晶材料
  • 没有纵深分析的信息
  • 最小光点直径为~50um

产业应用

  • 航天工业
  • 汽车
  • 医疗植入
  • 化合物半导体
  • 资料存储
  • 显示器
  • 电子领域
  • 工业产品
  • 照明设备
  • 制药
  • 光子领域
  • 聚合物
  • 半导体
  • 光电太阳能