粉末衍射儀是一種基于X射線衍射原理的高精度分析儀器,主要用于晶體物質的定性與定量分析、物相結構研究及材料性能表征。其核心原理是利用X射線照射樣品時,晶體中規則排列的原子使X射線發生衍射,形成特定角度的衍射峰,通過分析這些峰的位置、強度及分布,可獲取晶體的晶格參數、晶胞對稱性、原子排列方式等關鍵信息。
粉末衍射儀由X射線發生器、測角儀、探測器及控制系統組成。X射線發生器產生高穩定性的X射線束,功率可達3kW,確保信號強度;測角儀采用θ/θ掃描或立式結構,角度精度高達0.0001°,掃描半徑可達300mm,實現高精度角度測量;探測器類型多樣,包括單光子計數探測器、陣列探測器及閃爍晶體探測器,如瑞士進口的MYTHEN探測器,可顯著提升信號靈敏度與數據采集效率;控制系統支持中英文操作界面,配備智能分析軟件,可自動完成數據采集、處理及報告生成。
一、高精度測角系統
核心組件:采用高精度θ/θ掃描測角儀,掃描半徑可達300mm,角度精度達0.0001度,確保衍射角測量的準確性。
動態優化:部分型號(如布魯克D6 PHASER)配備動態光束優化技術,將角度偏差降低至0.01°,進一步提升測量精度。
穩定性設計:機械結構穩定,經久耐用,減少長期使用中的性能衰減。
二、高效探測技術
探測器類型:支持單光子計數探測器、正比探測器、閃爍探測器及一維/二維陣列探測器(如D/teX Ultra250),滿足不同場景需求。
高速采集:二維半導體探測器(如HyPix-400)實現100°/min的掃描速度,顯著提升數據采集效率。
抗干擾能力:探測器設計優化,減少噪聲干擾,提高信噪比。
三、智能化操作與數據處理
全自動控制:支持中英文操作界面,智能光路感知系統通過二維碼自動識別組件并優化測試條件(如理學SmartLab SE)。
數據分析軟件:集成儀器控制、數據分析及報告生成一體化流程,降低操作門檻。例如,SmartLab Studio II軟件可自動進行物相分析,獲取各組分百分比。
擴展功能:支持變溫附件等擴展組件,實現原位動態監測。
四、模塊化與多功能設計
樣品適應性:支持粉末、固體、薄膜及液體樣品測試(如泰坤工業TK-XRD-201支持液體樣品)。
應用場景覆蓋:
材料結構分析:確定晶格參數、晶胞對稱性及原子排列方式。
相變研究:監測衍射圖樣變化,確定相變溫度、類型及結構變化。
晶體學研究:分析晶體取向、缺陷及晶體學性質。
非晶態材料研究:獲取短程有序性特征。
技術融合:部分型號整合SAXS分析功能(如安東帕XRDynamic 500),擴展應用范圍。
五、非破壞性分析與高靈敏度
樣品保護:測試過程中樣品保持原有物理和化學狀態,支持多次重復測試。
微量相檢測:高靈敏度設計可識別樣品中的微量相和雜質,準確測定晶面間距、晶胞大小等參數。
