پراش سنج ها
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۱۱/۱۵ زمان مطالعه 10 دقیقه
پراش سنج ها برای اندازه گیری ساختار بلوری، اندازه دانه، بافت و/یا تنش پسماند مواد و ترکیبات از طریق برهمکنش پرتوهای اشعه ایکس، پرتوهای گاما، پرتوهای الکترونی یا پرتوهای نوترونی با یک نمونه استفاده می شوند. پراش سنج های سنتی از اشعه ایکس، تابش الکترومغناطیسی با طول موج در محدوده 0.1 تا 10 نانومتر (nm) استفاده می کنند. معمولاً از ابزارهای پراش اشعه ایکس برای مطالعه ساختار کریستالی جامدات و گازهای یونیزه کننده استفاده می شود. از آنجایی که پرتوهای ایکس عمدتاً با چگالی الکترونی پراکنده می شوند، می توان از تجزیه و تحلیل زوایای پراش برای تهیه نقشه چگالی الکترونی یک ساختار کریستالی معین استفاده کرد. کریستال ها پرتوهای ایکس را که از آنها در زوایای خاص عبور می کنند، بسته به طول موج پرتو ایکس، جهت کریستال و ساختار کریستال، پراش می کنند.
چندین نوع اصلی از پراش سنج ها وجود دارد. پراش سنج های الکترونی و پراش سنج های نوترونی به هسته حساس هستند. اغلب از این ابزارهای پراش برای تعیین موقعیت هیدروژن با دقت زیاد استفاده می شود. از آنجایی که اتم‌های هیدروژن چگالی الکترونی پایینی دارند، تعیین موقعیت آنها نیاز به الگوی پراش گسترده‌ای دارد. پراش سنج ها شامل دستگاه های پرتو گاما هستند که از تابش گاما برای بررسی ساختار کریستال ها استفاده می کنند. پراش سنج های اشعه ایکس، الکترون، نوترون و گاما از انواع آشکارسازهایی استفاده می کنند که به عنوان دوربین یا فیلم، صفحه یا فویل تصویربرداری، آشکارساز حساس به موقعیت (PSD)، حالت جامد یا نیمه هادی، و سوسوزن فهرست شده اند.
پراش سنج ها دارای چندین مشخصات محصول برای پیکربندی هستند. اینها شامل روش پراش، سیستم موقعیت یابی نمونه/ آشکارساز و اپتیک پرتو پراش می شود. سه انتخاب اصلی برای روش پراش وجود دارد: لائو یا تک کریستال، کریستال دوار، و روش‌های دیگر مانند منحنی‌های لانگ، بورمن یا گهواره‌ای. گزینه‌های سیستم موقعیت‌یابی نمونه/آشکار شامل گونیا، گهواره اویلری و مرحله انتقال است. اپتیک پرتو پراش به عنوان کریستال تک رنگ، کولیماتورها و شکاف ها و فیلتر جذب K-بتا تعریف می شود. برخی از پراش سنج ها دستگاه های رومیزی هستند. برخی دیگر محصولات دستی یا قابل حمل هستند. جهت گیری کریستال، کیفیت کریستال و تنش پسماند عوامل دیگری هستند که باید در نظر گرفته شوند.
چهار ویژگی عملکرد اصلی برای پراش سنج ها وجود دارد: نرخ زاویه ای، دقت زاویه ای، خشم تعداد پیک و حداکثر قطر نمونه. محدوده زاویه ای محدوده زوایای پرتو پراش قابل اندازه گیری است. دقت زاویه ای، وضوح در زوایای پراش، می تواند بر روی یک زاویه پراش در مقابل نمودار شدت یا الگوی پراش اندازه گیری شود. نرخ پیک شمارش حداکثر نرخ بر حسب تعداد در ثانیه (cps) تولید شده توسط بستر است که توسط پراش سنج ها اندازه گیری می شود. حداکثر قطر نمونه، بزرگترین عرض نمونه است که پراش سنج ها می توانند اندازه گیری کنند.
منبع