X선 회절 W(XRD)는 재료의 격자 구조를 분석하는 데 유용할 수 있는 재료 특성화 기술입니다. XRD의 기본 원리는 Bragg의 회절 법칙입니다. 샘플에서 X-레이를 방출하고 반사와 반사가 발생하는 각도를 측정하면 다양한 유형의 정보를 얻을 수 있습니다. 격자 매개변수, 텍스처 방향 및 결정 구조는 모두 XRD에서 직접 얻을 수 있습니다. 종종 XRD는 화학 분석에 사용되며 비교를 위해 여러 유형의 재료에 대한 XRD 스캔 데이터베이스가 존재합니다. 데이터베이스는 재료의 XRD '지문' 패턴을 확인하여 구성을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. Power diffraction, theta-2theta scans, reciprocal space mapping, x-ray rocking curve scans와 같은 XRD의 여러 스캔 및 하위 섹션이 있습니다.
Queen's University에는 Jackson Hall 지하에 있는 2개(회전 양극 XRD 포함)와 Stirling Hall 5층에 있는 Phillip의 X'pert XRD 기계를 포함하여 여러 XRD 기계가 캠퍼스 주변에 있습니다. 이 기사의 나머지 부분은 특히 스털링 홀의 XRD 기계와 관련이 있습니다.
일반 사용 프로토콜 및 팁
- XRD 기계에는 안전 스위치가 내장되어 있으며 우발적인 X선 방사선 노출로부터 사용자를 보호하는 기능이 있습니다. 어떤 경우에도 이러한 안전 스위치를 비활성화해서는 안 됩니다.
- XRD 기계는 다른 사람을 가르칠 자격이 있는 물리학 그룹 구성원의 교육이 필요합니다. 기계와 소프트웨어에 대한 지식이 필요합니다.
- X선관이 꺼진 경우 시험에 사용하기 전에 먼저 기계를 예열하기 위해 튜브를 사육해야 합니다.
- 스캔을 실행하기 전에 샘플 정렬을 수행해야 합니다. 가장 좁은 빔 광학 장치를 사용하여 정렬하는 것이 가장 좋습니다.
- X선 광학 장치는 최상의 신호 대 잡음비를 제공하도록 보정 및 최적화되어야 합니다. 이러한 광학 장치에는 기본 광학 장치, 감쇠기, 빔 마스크, 수신 광학 장치 및 기타 필터가 포함됩니다. 예를 들어, Dr.Pearce 그룹이 최근 완료한 InGaN 테스트에서 다음 광학 장치가 테스트에 사용되었습니다: 2 Degree Divergent Slit, #10 Beam Mask, 0.5mm Receiving Optics.
- X선관 전압과 전류를 변경하여 X선 빔의 강도를 변경할 수 있습니다. 샘플 정렬에는 15kV와 5mA를 사용하였고, 테스트에는 50kV와 30mA를 사용하였다.
- 강도가 너무 높으면 검출기가 포화될 수 있으므로 빔이 켜져 있고 검출기로 향하는 경우 빔 감쇠기가 제자리에 있는지 확인하십시오.
- 다수의 스캔을 완료해야 하는 경우 배치 스캔을 실행하여 시간을 절약하고 보다 효율적으로 작업할 수 있습니다.
- 컴퓨터의 소프트웨어에는 곡선의 필터링 및 평활화를 허용하는 몇 가지 분석 기능이 있지만 이러한 기능은 Dr.Pearce 그룹의 테스트에는 사용되지 않았습니다.
- X'Pert XRD 기계에 대한 설명서는 스털링의 XRD실에서 찾을 수 있으며 기계의 다양한 용량과 기능에 대한 유용한 가이드를 제공합니다.
- XRD 분석에 사용되는 다양한 응용 프로그램과 기술을 자세히 설명하는 많은 훌륭한 웹사이트와 서적을 찾을 수 있습니다.
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