X-ray diffraction (XRD) relies on t

X-ray diffraction (XRD) relies on the dual wave/particle nature of X-rays to obtain information about the structure of crystalline materials. A primary use of the technique is the identification and characterization of compounds based on their diffraction pattern.
The dominant effect that occurs when an incident beam of monochromatic X-rays interacts with a target material is scattering of those X-rays from atoms within the target material. In materials with regular structure (i.e. crystalline), the scattered X-rays undergo constructive and destructive interference. This is the process of diffraction. The diffraction of X-rays by crystals is described by Bragg’s Law, n(lambda) = 2d sin(theta). The directions of possible diffractions depend on the size and shape of the unit cell of the material. The intensities of the diffracted waves depend on the kind and arrangement of atoms in the crystal structure. However, most materials are not single crystals, but are composed of many tiny crystallites in all possible orientations called a polycrystalline aggregate or powder. When a powder with randomly oriented crystallites is placed in an X-ray beam, the beam will see all possible interatomic planes. If the experimental angle is systematically changed, all possible diffraction peaks from the powder will be detected.
The parafocusing (or Bragg-Brentano) diffractometer is the most common geometry for diffraction instruments.
This geometry offers the advantages of high resolution and high beam intensity analysis at the cost of very precise alignment requirements and carefully prepared samples. Additionally, this geometry requires that the source-to-sample distance be constant and equal to the sample-to-detector distance. Alignment errors often lead to difficulties in phase identification and improper quantification. A mis-positioned sample can lead to unacceptable specimen displacement errors. Sample flatness, roughness, and positioning constraints preclude in-line sample measurement. Additionally, traditional XRD systems are often based on bulky equipment with high power requirements as well as employing high powered X-ray sources to increase X-ray flux on the sample, therefore increasing the detected diffraction signals from the sample. These sources also have large excitation areas, which are often disadvantageous for the diffraction analysis of small samples or small sample features.
Polycapillary X-ray optics can be used to overcome many of these drawbacks and constraints to enhance XRD applications. Polycapillary collimating optics convert a highly divergent beam into a quasi-parallel beam with low divergence. They can be used to form a Parallel Beam XRD instrument geometry which greatly reduces and removes many sources of errors in peak position and intensity inherent to the parafocusing geometry, such as sample position, shape, roughness, flatness, and transparency. Polycapillary focusing optics collect X-rays from a divergent X-ray source and direct them to a small focused beam at the sample surface with diameters as small as tens of micrometers for micro X-ray diffraction applications of small samples or small specimen features. Both types of polycapillary optics direct very high X-ray intensities to the sample surface, such that XRD systems employing optics can use low power X-ray sources, reducing instrument size, cost, and power requirements.
X-ray diffraction using X-ray optics has been applied to many different types of applications including thin film analysis, sample texture evaluation, monitoring of crystalline phase and structure, and investigation of sample stress and strain.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การเลี้ยวเบนการเอ็กซ์เรย์ (XRD) อาศัยลักษณะอนุภาคสองคลื่นของรังสีเอกซ์เพื่อดูข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของผลึกของวัสดุ ใช้หลักเทคนิคเป็นรหัสและสมบัติของสารตามรูปแบบการเลี้ยวเบนของโปรยผลกระทบหลักที่เกิดขึ้นเมื่อแสงรังสีเอกซ์ที่ยังมีปัญหาการโต้ตอบกับวัสดุเป้าหมาย ของรังสีเอกซ์ที่จากอะตอมภายในวัสดุเป้าหมาย ในวัสดุที่มีโครงสร้างทั่วไป (เช่นผลึก), รังสีเอกซ์กระจายรับสัญญาณรบกวนที่สร้างสรรค์ และทำลาย นี้เป็นกระบวนการของการเลี้ยวเบน การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ผลึกโดยอธิบายตามกฎหมายของ Bragg, n(lambda) = 2d sin(theta) คำแนะนำของ diffractions ได้ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของเซลล์หน่วยของวัสดุ ปลดปล่อยก๊าซของคลื่น diffracted ขึ้นอยู่กับชนิดและการเรียงตัวของอะตอมในโครงสร้างผลึก อย่างไรก็ตาม วัสดุส่วนใหญ่ไม่ได้ผลึกเดี่ยว ได้ประกอบด้วย crystallites หลายเล็ก ๆ ที่ทุกแนวสามารถรวมคหรือผง เมื่อผงกับ crystallites ที่วางสุ่มอยู่ในคานการเอ็กซ์เรย์ คานจะเห็นเครื่องบิน interatomic ได้ทั้งหมด ถ้าระบบมีการเปลี่ยนแปลงมุมทดลอง ระบบจะตรวจพบยอดการเลี้ยวเบนได้ทั้งหมดจากผงParafocusing (หรือ Bragg Brentano) diffractometer เป็นเรขาคณิตทั่วไปสำหรับเครื่องมือการเลี้ยวเบนรูปทรงเรขาคณิตนี้มีข้อดีของการวิเคราะห์การความเข้มสูงความละเอียดและความเข้มแสงสูงค่าความต้องการตำแหน่งแม่นยำมากและตัวอย่างที่เตรียมไว้อย่างรอบคอบ นอกจากนี้ เรขาคณิตนี้ต้องห่างจากแหล่งตัวอย่างจะคง และเท่ากับตัวอย่างตรวจจับระยะห่าง ผิดตำแหน่งมักจะนำไปสู่ความยากลำบากในการระบุขั้นตอนและไม่เหมาะสมนับ ตัวอย่างผิดหมดอาจทำให้ข้อผิดพลาดแทนที่ของสิ่งส่งตรวจที่ไม่สามารถยอมรับ ตัวอย่างเรียบ ความหยาบ และการวางตำแหน่งข้อจำกัดห้ามวัดตัวอย่างในบรรทัด นอกจากนี้ XRD ระบบแบบดั้งเดิมมักจะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ขนาดใหญ่มีความต้องการพลังงานสูงเช่นการใช้เอ็กซ์เรย์พลังงานสูงแหล่งเพิ่มฟลักซ์เอ็กซ์เรย์ในตัวอย่าง การเพิ่มสัญญาณการเลี้ยวเบนที่ตรวจพบจากตัวอย่างดังนั้น แหล่งเหล่านี้ยังมีพื้นที่ขนาดใหญ่ในการกระตุ้น ซึ่งมัก disadvantageous สำหรับการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของตัวอย่างขนาดเล็กหรือลักษณะการทำงานของตัวอย่างขนาดเล็กสามารถใช้แสงเอกซเรย์ Polycapillary เพื่อเอาชนะเหล่านี้ข้อเสียและข้อจำกัดเพื่อเพิ่มโปรแกรม XRD เลนส์ collimating Polycapillary แปลงขันติธรรมสูงแสงเป็นลำแสงขนานกึ่งกับ divergence ต่ำ พวกเขาสามารถใช้รูปแบบเรขาคณิตเครื่อง XRD ลำแสงขนานที่ช่วยลด และลบแหล่งข้อมูลของข้อผิดพลาดในตำแหน่งสูงสุดและความเข้มโดยธรรมชาติในเรื่องเรขาคณิต parafocusing เช่นตำแหน่งตัวอย่าง รูปร่าง ความหยาบ เรียบ และความโปร่งใสมาก Polycapillary มุ่งพัฒนาเลนส์เก็บ X-rays จากแหล่งเอกซเรย์ขันติธรรมและตรงให้แสงโฟกัสขนาดเล็กที่ตัวอย่างพื้นผิว มีสมมาตรตามสิบคัลไมโครมิเตอร์แบบสำหรับไมโครเอ็กซ์เรย์การเลี้ยวเบนแอพลิเคชันของตัวอย่างขนาดเล็กหรือลักษณะการทำงานของตัวอย่างขนาดเล็ก ทั้งสองชนิดของเลนส์ polycapillary โดยตรงปลดปล่อยก๊าซเอกซเรย์สูงพื้นผิวตัวอย่าง ให้ระบบ XRD ที่ใช้เลนส์สามารถใช้แหล่งเอกซเรย์พลังงานต่ำ ลดขนาดเครื่องมือวัด ต้นทุน และความต้องการพลังงานใช้กับหลายประเภทของโปรแกรมประยุกต์รวมถึงการวิเคราะห์ฟิล์มบาง ตัวอย่างเนื้อประเมิน การเลี้ยวเบนการเอกซเรย์โดยใช้แสงเอกซเรย์ตรวจสอบเฟสผลึก และโครงสร้าง และการตรวจสอบตัวอย่างสนองความ