XRD 分析儀是強大的儀器,廣泛應用於學術界和工業界的材料科學領域,用於非破壞性材料表徵。利用 X 光繞射原理,其揭示了結晶材料的原子結構,提供有關晶體結構、晶格參數、結晶度和存在相的資訊。XRD 分析儀對於推動研究、確保產品品質以及推動各產業(從製藥到電子、冶金和採礦)的創新不可或缺。

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XRD 分析儀的核心功能

XRD 分析儀的運作方式是將 X 光導向樣品,然後 X 光被晶體結構中的原子繞射。繞射的 X 光產生獨特的圖譜,提供有關材料原子排列的資訊。該技術基於布拉格定律,此定律將繞射角與晶體中晶面的晶格間距聯繫起來。XRD 對於相鑑定、結晶度研究和結構分析非常有效。

在材料表徵中,XRD 分析儀提供關於材料組成、應變、應力和織構的寶貴見解。它們能夠區分多晶型、偵測雜質,並提供對產品開發和研究至關重要的詳細結構資訊。XRD 測量廣泛應用於學術界和工業界,包括製藥、金屬、陶瓷和奈米材料,進行定性和定量分析,使其成為現代材料科學的基本工具。

XRD 分析儀的主要特點

XRD 分析儀配備了一系列功能,旨在增強其功能性並確保材料表徵的精確、可靠結果。

數據收集

XRD 分析儀提供高解析度繞射圖譜,允許對材料結構進行詳細調查。這確保了即使是晶體結構或相組成的微小變化也能被準確地偵測和定量。

非破壞性分析

XRD 分析儀的主要優勢之一是無需預先製備樣品或損壞樣品即可研究材料。這種非破壞性方法是高價值樣品或需要保存以進行進一步測試的樣品的理想選擇。

自動化

現代 XRD 分析儀是高度自動化的系統,只需點擊滑鼠即可變更測量參數,從而簡化分析流程並減少人為錯誤。此項功能在受監管環境中特別有價值,因為在這些環境中可追溯性至關重要。

多功能性

XRD 分析儀旨在讓使用者能夠輕鬆收集、檢視和分析數據。其模組化方法允許針對任何樣品(從粉末到薄膜和散裝材料)提供優化的解決方案。

XRD 分析中的先進技術

多年來,XRD 分析儀已有顯著進步,結合了尖端技術以提高材料表徵的準確度和效率。

優化的光束路徑

現代 XRD 分析儀在整個光束路徑(從 X 光源到樣品台和偵測器)上都配備了高品質組件。組件可以自動更換,以確保每個樣品均可使用理想的配置進行測量。抽真空的光束路徑允許更大的測角儀半徑,從而提高解析度,且不損數據品質或測量速度。

Rietveld 精修

Rietveld 精修能夠對繞射圖譜進行精確擬合,以獲得詳細的結構資訊。這種方法對於傳統分析技術可能無法勝任的複雜晶體結構至關重要。

測角儀

測角儀是每台 XRD 分析儀的核心,能夠實現組件的精確定位和收集高精度繞射數據。先進技術提供了所需的可靠性和穩定性,同時縮短了維護和停機時間。

原位測量能力

原位 XRD 技術允許研究人員在各種環境條件(如變化的溫度或氣氛)下分析材料。這對於研究相變和即時結構變化至關重要。

自動化

XRD 分析儀的自動化顯著增強了易用性。用於校準分析儀和樣品的自動化程序確保了一致的高品質數據,而與使用者的專業知識無關。無需手動干預即可切換分析儀組件,縮短了培訓時間並確保儀器維護良好。結合組件識別,測量結果易於追溯和重複。 

XRD 儀器的應用

材料科學

XRD 分析儀廣泛應用於材料科學,以調查金屬、聚合物、陶瓷和其他材料的結晶結構。它們提供關於相組成、晶體結構和晶格參數的關鍵資訊,這對於開發新材料和改進現有材料都至關重要。

製藥

在製藥產業中,XRD 分析儀用於分析活性藥物成分 (API) 和賦形劑。它們透過識別藥物化合物中的多晶型形式和偵測雜質,協助確保藥物穩定性、療效和合規性。

奈米技術

XRD 提供對奈米材料的結晶度、晶體結構和相組成方面的見解,以優化奈米粒子在塗層、催化劑和電子產品等應用中的性能。

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