پراش پودر

پراش پودر یک تکنیک علمی با استفاده از پرتو ایکس، نوترون یا پراش الکترون بر روی نمونه‌های پودر یا ریز بلورها برای توصیف خصوصیات ساختاری مواد است.[2] ابزاری که برای انجام چنین اندازه‌گیری‌های پودر اختصاص داده شده‌است، پراش سنج پودر نامیده می‌شود.

الگوی پودر الکترون (قرمز) یک فیلم Al با روکش مارپیچی fcc (سبز) و یک خط تقاطع (آبی) که پارامتر شبکه را تعیین می‌کند.[1]
پراش پودر Y2Cu2O5

پراش پودر در مقابل تکنیک‌های پراش تک کریستال قرار دارد که بهترین عملکرد را با یک کریستال منفرد و منظم دارد.

استفاده

نسبت به سایر روش‌های آنالیزی، پراش پودر امکان تجزیه و تحلیل سریع و غیر مخرب مخلوط‌های چند جز را بدون نیاز به تهیه نمونه گسترده فراهم می‌کند.[3] این امکان را به آزمایشگاه‌های سراسر دنیا می‌دهد تا مواد ناشناخته را سریع تجزیه و تحلیل کرده و خصوصیات مواد را در زمینه‌هایی مانند متالوژی، کانی‌شناسی، شیمی، پزشکی قانونی، باستان‌شناسی، فیزیک ماده متراکم و علوم بیولوژیکی و دارویی انجام دهند. شناسایی با مقایسه الگوی پراش با یک استاندارد شناخته شده یا با یک پایگاه داده مانند پرونده پراش پودر مرکز بین‌المللی داده‌های پراش (PDF) یا پایگاه ساختاری کمبریج (CSD) انجام می‌شود. پیشرفت در سخت‌افزار و نرم‌افزار، به ویژه بهبود اپتیک و آشکارسازهای سریع، توانایی تحلیلی این روش را به ویژه نسبت به سرعت تجزیه و تحلیل به طرز چشمگیری بهبود بخشیده‌است. فیزیک بنیادی که این روش بر اساس آن ساخته شده‌است، دقت بالایی را در اندازه‌گیری فاصله‌های بین سیاره ای، گاهی اوقات به کسرهای یک آنگستروم، ارائه می‌دهد، در نتیجه شناسایی معتبری را در پرونده‌های جنایی و سایر موارد اجرای قانون فراهم می‌کند. توانایی تجزیه و تحلیل مواد چند فازی همچنین امکان تجزیه و تحلیل نحوه تعامل مواد را در یک ماتریس خاص مانند یک قرص دارویی، یک صفحه مدار، یک جوش مکانیکی، یک نمونه هسته زمین‌شناسی، سیمان و بتن یا یک رنگدانه موجود در یک نقاشی تاریخی فراهم می‌کند. این روش از نظر تاریخی برای شناسایی و طبقه‌بندی مواد معدنی مورد استفاده قرار می‌گرفته‌است، اما می‌تواند تقریباً برای هر ماده، حتی آمورف استفاده شود، تا زمانی که یک الگوی مرجع مناسب شناخته شده یا ساخته شود.

دستگاه‌ها

دوربین‌ها

ساده‌ترین دوربین‌ها برای پراش پودر اشعه ایکس از یک کاپیلاری کوچک یا یک آشکارساز صفحه تخت (در ابتدا یک قطعه فیلم پرتو X، اکنون بیشتر یک آشکارساز صفحه تخت یا یک دوربین CCD) یا یک استوانه ای تشکیل شده‌است. این دو نوع دوربین با نام‌های Laue و Debye – Scherrer شناخته می‌شوند.

پراش سنج

پراش سنج‌ها می‌توانند هم در انتقال و هم در بازتاب کار کنند، اما در حالت بازتاب بیشتر است. نمونه پودر در یک ظرف دیسک مانند کوچک بارگیری می‌شود و سطح آن با دقت صاف می‌شود. دیسک در یک محور پراش سنج قرار می‌گیرد و با زاویه θ متمایل می‌شود در حالی که یک آشکارساز (شمارنده لرزشی) با دو برابر این زاویه بر روی بازو می‌چرخد. این پیکربندی با نام Bragg – Brentano θ-۲θ شناخته می‌شود.

پراش نوترون

منابعی که پرتوی نوترونی با شدت و سرعت مناسب برای پراش تولید می‌کنند فقط در تعداد کمی از راکتورهای تحقیقاتی و منابع پاشش در جهان موجود است.

لوله‌های پرتوایکس

تجهیزات پراش پرتو ایکس آزمایشگاهی متکی به استفاده از لوله اشعه ایکس است که برای تولید پرتو X استفاده می‌شود. لوله پرتوی ایکس آزمایشگاهی که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد از آند مس استفاده می‌کند، اما کبالت و مولیبدن نیز محبوب هستند. طول موج در nm برای هر منبع متفاوت است.[4]

جستارهای وابسته

منابع
  1. P. Fraundorf; Shuhan Lin (2004). "Spiral powder overlays". Microscopy and Microanalysis. 10 (S02): 1356–1357. Bibcode:2004MiMic..10S1356F. doi:10.1017/S1431927604884034.
  2. B.D. Cullity Elements of X-ray Diffraction Addison Wesley Mass. 1978 شابک ‎۰−۲۰۱−۰۱۱۷۴−۳
  3. B.D. Cullity Elements of X-ray diffraction Addison–Wesley, 1978 شابک ‎۰−۲۰۱−۰۱۱۷۴−۳ Chapter 14
  4. Bearden, J. A. (1967). "X-Ray Wavelengths". Reviews of Modern Physics. 39 (1): 78–124. Bibcode:1967RvMP...39...78B. doi:10.1103/RevModPhys.39.78.

پیوند به بیرون
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.