x射线衍射（简称xrd）是一种分析技术，可提供有关晶体材料的结构和相id的信息。xrd可用于识别单晶并揭示其结构。xrd在地质行业中非常好用，因为它可以用于识别混合物中存在的晶体，例如岩石中的矿物。对于具有可变分子式和结构的矿物（例如粘土），xrd是识别它们并确定其在样品中比例的佳方法。
那么，xrd是如何工作的？这篇文章将深入探讨xrd背后的科学，解释奥林巴斯便携式xrd分析仪的工作原理。
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x射线衍射（xrd）背后的科学
在xrd分析过程中，将x射线束射向样品，并根据出射方向测量散射强度。按照惯例，入射光束方向和出射光束方向之间的角度称为2θ或2-theta。
入射和出射光束方向之间的角度称为2θ（2-theta）
对于由间距为d的电荷组成的简单的样本，当满足布拉格定律时，观察到相长干涉（constructiveinterference）（更大的散射强度）为：nλ= 2dsin θ。
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xrd技术实践
xrd仪器（例如我们的新一代terra ii和btx iii xrd分析仪）使用该技术直接在分析仪上为主要和次要组分提供快速、可靠的实时矿物学和相分析。
奥林巴斯xrd衍射仪还采用了一种*的方法来快速，轻松地收集和处理xrd数据，这使得我们的xrd分析仪非常紧凑和便携。
btx iii台式xrd分析仪（左）和terraii便携式xrd分析仪（右）
以紧凑，轻巧的设计提供的x射线衍射分析功能
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奥林巴斯xrd的工作原理
常规的基于测角仪的xrd仪器使用反射几何技术来处理xrd数据。因此，仪器很大，具有许多活动组件，并且经常需要外部冷却。另一个缺点是它们需要大量样品进行分析。这些限制意味着xrd分析始终需要在实验室中进行。
我们的工程师采用*的透射几何方法使xrd得到发展，使x射线光束穿过样品。
1.微聚焦x射线管 2.x射线束 3.准直器 4.样品 5.ccd检测器
奥林巴斯使用*的传动几何xrd方法
这种方法不需要活动组件，使我们能够设计出世界上个商用电池驱动的便携式xrd。我们的xrd仪器提供便携性和易用性的同时，仅需要15 mg样品即可进行分析。
将样品封入样品室后，我们的xrd分析仪将使用一种称为粉末液化的颗粒随机化方法。通过这种方法，我们的分析仪对样品施加恒定的压电感应频率，使粉末从上到下对流并绕其轴旋转。
在30秒内，样品窗口中的每个粒子将以所有可能的方向穿过x射线束。因此，我们的xrd仪器实现了100％随机化，这是实现准确x射线衍射关键的一步。
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如何快速、轻松地实现定量矿物学
奥林巴斯致力于使xrd分析尽可能简单，因此我们的客户可以快速，轻松地获得定量的矿物学结果。仅仅需要几个步骤：
>准备样品（了解有关简单样品制备步骤的更多信息，请联系我们的工程师）
>开始测试，分析仪将x射线穿过窗口中对流的样品
>x射线轰击样品并在2θ角度范围内衍射
>ccd检测器测量衍射信息
>内置于分析仪的自动相识别和定量软件swiftmin®实时、直观地将相id和定量结果显示在用户界面
swiftmin ®软件用户界面
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常见的xrd应用
xrd可以应用于多个行业，提供简单、直接的相分析。常见的xrd应用包括：
地质勘探矿业开采油气录井制药学术研究太空探索06
olympus xrd分析仪的3个*的硬件特性
除了省时的软件和简单的样品前处理，奥林巴斯xrd还采用*的硬件组件并进行了工程设计，使仪器异常可靠：
2d x射线衍射计
许多xrd仪器都使用x射线检测器只在一个平面或一维实验中捕获来自样品的光子。奥林巴斯基于ccd的xrd分析仪可以收集衍射圆环的切片，以帮助用户了解样品的制备方法是否正确（颗粒统计信息和/或晶体的选取向）。这些信息可以帮助确认定量数据的准确性和代表性。
能量鉴别型x射线探测器
较大的常规xrd仪器通常不能使用能量鉴别型探测器。因此，探测器会受到xrd实验中未使用的光子的影响。另一方面，奥林巴斯xrd分析仪可以去除不直接参与xrd实验的光子，例如x射线荧光光子，从而提供更好的信噪比。
钴或铜靶材可选
奥林巴斯xrd仪器标配有坚固的钴（co）靶材x射线管。该阳极非常适合分析高铁含量的样品，因此是地质学家和矿物学家选的阳极。但是某些应用（例如分析高锰含量）需要铜（cu）靶材x射线管。奥林巴斯可以提供任一阳极，因此可以根据客户的应用需求选择佳阳极。
通过以上详细讲解，大家对奥林巴斯xrd分析仪的工作原理和产品特性都有了一定的了解，xrd不仅在地质行业有着出色的表现，在其他材料的研究中同样具有非常重要的应用。随着xrd标准数据库的日益完善，xrd物相分析会变得越来越简单。