XRD图谱横纵坐标详解：从2θ角度到衍射强度

XRD图谱横纵坐标详解：从2θ角度到衍射强度

X射线衍射（XRD）是一种广泛应用于材料科学、地质学等领域的晶体结构分析技术。在XRD图谱中，横坐标和纵坐标分别代表什么？它们如何反映样品的晶体结构信息？本文将为您详细解答这些问题。

X射线衍射（XRD）图谱是一种用来分析晶体材料结构的技术。在XRD图谱中，横坐标和纵坐标分别代表以下内容：

横坐标（通常为2θ角度）

横坐标通常表示衍射角（2θ），这是X射线衍射实验中的一个重要参数。2θ角度是指X射线束在样品表面发生衍射后，到达检测器时与入射X射线束之间的夹角的两倍。2θ角与样品中的晶面间距（d间距）以及X射线的波长（λ）之间遵循布拉格定律：

[ n\lambda = 2d \sin(\theta) ]

其中：

• ( n ) 是衍射级次，一般情况下 ( n = 1 )；
• ( \lambda ) 是X射线的波长；
• ( d ) 是晶面间距；
• ( \theta ) 是入射X射线与晶面之间的夹角；
• ( 2\theta ) 是检测器接收到的衍射射线与入射射线之间的夹角。

纵坐标（通常为强度）

纵坐标表示衍射强度（Intensity），它是检测器记录下来的衍射信号的强度。衍射强度反映了样品中相应晶面的衍射情况，通常表示为计数率（Counts per second, CPS）或归一化的强度单位。强度值可以用来判断晶相的含量、晶粒尺寸、微观应力等信息。

图谱解释

在XRD图谱中，当2θ角度对应于晶体中特定的晶面间距时，就会出现一个峰值（称为衍射峰）。这些峰值的位置和强度提供了关于样品晶体结构的关键信息。通过比较样品图谱与已知标准图谱，可以识别样品中的晶相；同时，峰的宽度还可以用来估计晶粒大小。

注意事项

• 在某些情况下，横坐标也可能以倒易空间的单位表示，如倒易点阵向量的模（q值）。
• 实际的XRD图谱可能会经过平滑、背景扣除等处理，以便更好地观察和分析衍射特征。

XRD图谱是材料科学家、地质学家及其他研究人员用来分析晶体材料结构、纯度、应力状态等的重要工具之一。