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在材料科學(xué)、物理學(xué)以及化學(xué)等諸多領(lǐng)域的研究進(jìn)程中，精準(zhǔn)解析物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。多晶X射線衍射儀與單晶衍射儀作為兩大核心探測(cè)工具，雖都基于X射線與晶體相互作用原理，卻在諸多方面存在明顯區(qū)別。從樣品要求來看，多晶衍射儀主要針對(duì)多晶樣品，無論是常見的金屬粉末、陶瓷顆粒，還是經(jīng)過特殊處理呈多晶態(tài)的塊狀材料，都能適配。這類樣品內(nèi)部晶粒取向隨機(jī)，眾多微小晶粒匯聚，整體呈現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)平均的衍射效果。而單晶衍射儀則專攻單晶樣品，像精心培育的單晶硅、某些天然礦物的單晶體等，其內(nèi)部原子排列在三維...

在材料結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域，X射線衍射和電子衍射（如透射電鏡中的選區(qū)電子衍射SAED）是兩種重要的技術(shù)手段，它們?cè)诙鄠€(gè)方面存在顯著差異。從光源特性來看，X射線衍射使用的X射線波長較短，通常在0.01-10納米范圍，能量較高，能穿透較厚樣品，對(duì)晶體內(nèi)部深層結(jié)構(gòu)信息探測(cè)能力強(qiáng)。而電子衍射中，電子束的波長極短，可小于0.01納米，這使得其分辨率遠(yuǎn)高于X射線衍射，能觀察到更微觀的晶體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，但電子穿透能力弱，樣品需極薄，一般要求在納米級(jí)厚度。在衍射原理上，X射線衍射基于布拉格方程，當(dāng)X射線...

在線X射線衍射儀（XRD）以其高效、實(shí)時(shí)的物相分析能力，在材料科學(xué)、化學(xué)工程及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。然而，對(duì)于非晶體或液態(tài)樣品，其適用性常引發(fā)討論。下面將從技術(shù)原理、實(shí)際應(yīng)用及局限性等方面探討這一問題。一、技術(shù)原理與非晶體/液態(tài)樣品的特性XRD的核心原理基于晶體對(duì)X射線的衍射效應(yīng)，通過布拉格定律分析晶面間距，從而推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)。晶體樣品因其長程有序的原子排列，能產(chǎn)生清晰的衍射峰，適合XRD分析。然而，非晶體（如玻璃、高分子材料）和液態(tài)樣品缺乏周期性結(jié)構(gòu)，無法形成典型的衍...

二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）在材料分析、表面科學(xué)等領(lǐng)域有著至關(guān)重要的地位，其分析深度和橫向分辨率的精準(zhǔn)控制對(duì)于獲得準(zhǔn)確且有價(jià)值的分析結(jié)果意義非凡。分析深度的控制是SIMS技術(shù)的關(guān)鍵要素之一。首先，離子束的能量起著基礎(chǔ)性作用。較高能量的一次束離子能夠更深入地轟擊樣品表面，從而增加分析深度。通過精確調(diào)節(jié)離子源的加速電壓，可以有效地改變一次束離子的能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)分析深度的初步調(diào)控。例如，在研究多層薄膜結(jié)構(gòu)時(shí)，若需要分析底層薄膜元素組成，可適當(dāng)提高離子束能量以穿透上層薄膜到達(dá)目標(biāo)深度。此...

在半導(dǎo)體材料與器件研究的精密世界里，少子壽命測(cè)試儀探尋著半導(dǎo)體內(nèi)部少數(shù)載流子壽命的奧秘，為優(yōu)化材料性能、提升器件品質(zhì)提供關(guān)鍵線索。少子壽命測(cè)試儀的運(yùn)行，始于對(duì)樣品的精細(xì)安置。待測(cè)半導(dǎo)體樣品被妥善放置在測(cè)試臺(tái)上，連接好電極，構(gòu)建起穩(wěn)定的電學(xué)回路，儀器核心的激發(fā)源隨即啟動(dòng)，通常采用脈沖激光或電子束照射樣品。這一束光或電子，恰似吹響沖鋒號(hào)的先鋒，瞬間注入半導(dǎo)體內(nèi)部，打破熱平衡狀態(tài)，激發(fā)產(chǎn)生大量電子-空穴對(duì)，其中少數(shù)載流子（電子或空穴，取決于半導(dǎo)體類型）成為這場(chǎng)探測(cè)之旅的主角。當(dāng)這些...

利用X射線顯微CT進(jìn)行材料分析，通常遵循以下步驟：1、樣品準(zhǔn)備：根據(jù)研究需求選取具有代表性的材料樣品。確保樣品表面平整、清潔，無油污或其它雜質(zhì)。根據(jù)樣品特性選擇合適的固定方式，如使用夾具或粘合劑固定樣品，以防止在掃描過程中移動(dòng)。對(duì)于需要觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料，可能需要進(jìn)行切片或拋光處理，以獲得清晰的圖像。2、設(shè)備選擇與調(diào)試：選擇合適的X射線源和探測(cè)器，確保它們能夠滿足所需的分辨率和對(duì)比度要求。調(diào)整X射線管的電壓和電流，以獲得最佳的穿透效果和圖像質(zhì)量。對(duì)掃描參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，包括掃描速...

在材料科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等眾多科研領(lǐng)域以及工業(yè)無損檢測(cè)的實(shí)踐中，衍射儀為科學(xué)家們揭示物質(zhì)內(nèi)部原子排列的奧秘，為工程師們保障產(chǎn)品質(zhì)量提供關(guān)鍵依據(jù)。衍射儀的核心原理根基，是源自布拉格定律這一經(jīng)典理論。當(dāng)一束X射線或中子束等具有特定波長的入射波，以特定角度投射到晶體這類周期性排列的原子陣列時(shí)，會(huì)發(fā)生相干增強(qiáng)的衍射現(xiàn)象。布拉格定律簡(jiǎn)潔而深刻地闡述了這一關(guān)系：2dsinθ=nλ，其中d代表晶體原子層的間距，θ為入射波與晶面的夾角，n是整數(shù)，λ則是入射波的波長。這意味著，只要精準(zhǔn)調(diào)控入射...

在光電子能譜儀這一精密的表面分析儀器中，光源扮演著極為關(guān)鍵的角色。它是整個(gè)分析過程的發(fā)起者和動(dòng)力源泉，其性能直接影響著儀器的分析能力和應(yīng)用范圍。光電子能譜儀的基本原理是依據(jù)光電效應(yīng)。而光源就是這一效應(yīng)的“觸發(fā)器”。當(dāng)光源發(fā)出具有一定能量的光子或光輻射到樣品表面時(shí)，光子與樣品表面的原子相互作用。如果光子的能量足夠大，大于原子中電子的結(jié)合能，那么原子中的電子就會(huì)吸收光子的能量，從而克服原子核的束縛，脫離原子而成為自由電子，這就是光電子。不同元素的原子，其電子結(jié)合能是不同的，因此要...