Con XRDynamic 500, puede obtener datos de dispersión total de alta calidad para realizar análisis de la función de distribución de pares (PDF) en su propio laboratorio. Así, puede estudiar con rapidez la estructura atómica local de materiales cristalinos, nanoestructurados y amorfos, sin tener que esperar largos periodos para acceder a tiempo de haz en grandes instalaciones de investigación. Un goniómetro de gran radio, una trayectoria del haz en vacío, espejos específicos para Kα1,2 y el detector CdTe Pixos 2000 proporcionan una excelente estadística a valores altos de Q y una elevada resolución en Q. La alineación automatizada del tubo y la óptica, junto con el control de las rendijas Soller, reduce el trabajo de preparación y acorta los tiempos de medición habituales hasta aproximadamente una hora para muchos materiales, al tiempo que integra las opciones estándar de DRX y PDF en un único flujo de trabajo reproducible.

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PDF de rayos X: fundamentos y ventajas

El análisis de la función de distribución de pares mediante rayos X (dispersión total) complementa la difracción convencional al revelar el orden a corto y medio alcance.

Qué revela el PDF de rayos X

La función de distribución de pares de rayos X muestra la disposición local de los átomos: a qué distancia se encuentran y cómo varía ese orden a corto y medio alcance. Esto permite entender por qué un catalizador es activo, por qué un electrodo de batería pierde capacidad o por qué una formulación amorfa permanece estable. Puede determinar la estructura atómica sin depender de picos de Bragg bien definidos, para actuar antes y reducir los ciclos de prueba y error.

Cuándo usarlo

Recurra al análisis de la función de distribución de pares por rayos X cuando la relación entre estructura y propiedades dependa del orden local del material: nanomateriales, catalizadores, electrodos de baterías, aleaciones metálicas, productos farmacéuticos, vidrios y otros sistemas amorfos o desordenados. Este método complementa la DRX convencional, ya que permite explicar comportamientos que la cristalografía de largo alcance, por sí sola, no puede describir.

Q, Qmax y resolución

Un Qmax más alto mejora el nivel de detalle que puede resolverse en el PDF; una relación señal/ruido alta a valores de Q elevados mantiene la fiabilidad de los resultados. XRDynamic 500 admite radiación Kα de Mo y Ag para adquirir datos en un amplio rango de Q con alta resolución en Q. Esta última ayuda a distinguir características que se extienden hasta valores de r más altos, lo que permite evaluar tamaños de dominio y cambios estructurales sutiles.

Configuración de difractómetro de laboratorio para análisis de función de distribución de pares (PDF)

El sistema integra la fuente de rayos X, la óptica, el detector y la automatización idóneos para que los equipos puedan obtener datos reproducibles de dispersión total para análisis PDF en tiempos de medición razonables.

Fuentes y óptica

Cambie entre Mo Kα y Ag Kα para equilibrar la intensidad y el rango máximo de Q alcanzable. Mo ofrece alta intensidad para mediciones rutinarias eficientes; Ag amplía Qmax cuando se requiere mayor resolución en el espacio real. La alineación automática del instrumento y la óptica modular facilitan un cambio de configuración sencillo y reproducible.

Detección que acorta tiempos de barrido

El detector de CdTe aumenta la eficiencia cuántica a altas energías de rayos X y mejora la estadística de recuento a valores altos de Q. Esto permite obtener perfiles PDF más limpios, con menos ruido y tiempos totales de medición más cortos, en comparación con los detectores estándar de Si utilizados en mediciones rutinarias.
 

Bajo nivel de fondo, alta estabilidad

Una trayectoria del haz en vacío reduce la dispersión del aire, de modo que las señales difusas de la muestra destacan con mayor claridad. Un gran radio del goniómetro y los espejos de enfoque permiten alcanzar una alta resolución en Q, lo que ayuda a reducir el amortiguamiento en Q y a preservar las características del PDF en intervalos de r más amplios.
 

Impacto en tiempo y costos

Para algunas muestras, un barrido de aproximadamente una hora proporciona datos con los que se pueden obtener funciones de distribución de pares aptas para el ajuste, lo que permite tomar decisiones el mismo día. Para casos más complejos, también hay disponibles barridos más prolongados y radiación Ag Kα. Integrar la DRX convencional y el análisis PDF en una sola plataforma evita las complicaciones asociadas a las mediciones externas, como la planificación y los desplazamientos, y simplifica la formación y el mantenimiento.

Análisis PDF por rayos X de materiales cristalinos y amorfos

Los resultados representativos muestran cómo la función de distribución de pares (PDF) de rayos X respalda decisiones fundamentadas sobre materiales y líneas de investigación, así como la cualificación de métodos.

Ejemplo cristalino (CaF₂): calidad de ajuste en la que puede confiar

Las funciones PDF de CaF₂ se ajustan a modelos estructurales estándar con residuos bajos y parámetros de red estables, lo que confirma una alineación correcta y una estadística de recuento robusta. Para la toma de decisiones, esto se traduce en flujos de trabajo predecibles y menos repeticiones al ampliar el análisis a más muestras o a distintas sedes.

Ejemplo de material amorfo (vidrio de SiO₂)

Incluso sin picos de difracción bien definidos, el PDF puede resolver las distancias de enlace Si–O, O–O y Si–Si, y muestra rasgos que convergen en torno a 9 Å, lo que concuerda con la ausencia de orden a largo alcance. Los equipos pueden confirmar en cuestión de horas, y no de semanas, si las modificaciones del proceso de producción afectan a la estructura de corto alcance.
 

XRDynamic 500: análisis PDF con difractómetro de laboratorio

XRDynamic 500 es un difractómetro de rayos X de laboratorio diseñado para adquirir datos de dispersión total de alta calidad, idóneos para el análisis de la función de distribución de pares (PDF). Un amplio radio del goniómetro, una trayectoria del haz en vacío y ópticas Kα focalizantes proporcionan una elevada resolución en Q; los tubos de Mo y Ag amplían el Qmax para resolver detalles más finos en el espacio real. El detector de CdTe mantiene una estadística de recuento elevada incluso a valores altos de Q, lo que reduce el tiempo de adquisición de datos de dispersión total necesario para obtener G(r). 

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Visualice con claridad la estructura local y tome decisiones sobre materiales con mayor rapidez y menor riesgo, todo en un solo instrumento.

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