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鸵鸟是鸟

新虫 (小有名气)

[求助] XRD透入深度

请问下各位前辈,XRD分析是,X射线与材料的作用深度大概有多少?
当然材料,原子序数等因素不同是有差别的。就比如说一般的金属,Fe,正常条件下XRD透入深度有多少???
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做最好的复合材料
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wormma

木虫 (正式写手)

One for All, All for One

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
lichun1210(CMEI+1): 感谢回帖交流~ 2011-12-24 08:25:12
鸵鸟是鸟(金币+4): ★★★★★最佳答案 分析很到位,还有计算。非常感谢谢。。。 2011-12-25 18:24:21
做粉末衍射时样品到底要多厚才符合实验的要求,是一个很重要的问题。因为有时候没有足够的样品,样品的最小厚度该是多少?这里稍微详细的说明一下,希望对需要的虫虫有点帮助。

在用Bragg-Brentano式的衍射仪做粉末衍射的时候,有一个假定,认为样品对入射的X射线是无限厚的,即X-射线是不能穿透样品的。这要求样品足够厚,则需要计算X-射线对样品的穿透深度,这是1L的问题。
X-射线经过样品的时候,会发生吸收。假定入射线的强度为I(0), 经过样品后强度为I, 样品的质量吸收系数为ua, 密度为rho, 则I=I(0)exp(-ua*rho*x), x为X射线在样品中经过的距离。
现在假定当I/I(0)<0.0001时认为X射线没有穿透样品,此时
I/I(0)=exp(-ua*rho*x)<0.0001,
则 x>9.2/(ua*rho),
对于Fe,rho=7.8g/cm3,在CuKa射线条件下,ua=308. 于是
x>0.0038cm, 即CuKaX射线在Fe中经过0.038mm后,强度衰减为入射强度的1/10000, 此时认为X射线没有通过样品,此即X射线的穿透深度。

这种考虑问题的方法是有普遍意义的,比如对于CuO,也可以同样计算,
先计算CuO的ua(对于CuKa):
ua=(64/(64+16))*52.9+(16/(64+16))*11.5=43.82,  其中64, 16,为Cu和O的原子量,52.9 和11.5 为Cu和O对CuKa的质量吸收系数。
CuO的密度为6.31g/cm3.
于是CuO样品的最小后度为
x=9.2/(43.82*6.31)=0.033cm=0.3mm.

以上假定I/I(0)<0.0001 是非常苛刻的。如果假定I/I(0)<0.01 认为射线不穿透样品,则对于Fe,最小厚度为0.019mm, CuO最小厚度为0.15mm。
OneforAll,AllforOne
2楼2011-12-24 00:10:49
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普通回帖

休眠火山

禁虫 (知名作家)

XRD&SEM qq2978260443



drg1984(金币+1): 感谢热心帮助! 2011-12-28 11:18:36
在不同的入射角度穿透的表层是不一样的,一般在十几到几十微米
3楼2011-12-27 11:15:29
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wormma

木虫 (正式写手)

One for All, All for One

引用回帖:
3楼: Originally posted by 休眠火山 at 2011-12-27 11:15:29:
在不同的入射角度穿透的表层是不一样的,一般在十几到几十微米

完全同意“在不同的入射角度穿透的表层是不一样的”。我在做这个简单计算时,是假定垂直入射的,因为此时需要的样品厚度最大。
另外“一般在十几到几十微米 ”这个是经验,还是有啥其他说法?谢谢。
OneforAll,AllforOne
4楼2011-12-27 14:28:45
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休眠火山

禁虫 (知名作家)

XRD&SEM qq2978260443


可以计算的
5楼2011-12-28 09:55:38
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wormma

木虫 (正式写手)

One for All, All for One

引用回帖:
5楼: Originally posted by 休眠火山 at 2011-12-28 09:55:38:
可以计算的

能讲得稍微详细一些么?或者有啥文献?多谢回复。
OneforAll,AllforOne
6楼2011-12-28 10:31:22
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休眠火山

禁虫 (知名作家)

XRD&SEM qq2978260443


★ ★
木瓜少爷(金币+2): 鼓励回帖交流~ 2011-12-30 22:43:19
木瓜少爷: 回帖置顶 2011-12-30 22:43:41
在highscoreplus软件里, 有一个专门计算入射深度的小工具,你可以试试看
7楼2011-12-30 08:51:11
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wormma

木虫 (正式写手)

One for All, All for One

引用回帖:
7楼: Originally posted by 休眠火山 at 2011-12-30 08:51:11:
在highscoreplus软件里, 有一个专门计算入射深度的小工具,你可以试试看

我没用过这个软件。非常感谢回复!
OneforAll,AllforOne
8楼2011-12-30 09:45:19
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alighofray

木虫 (著名写手)

学习一下,厚度多的反应的更准确一些,太少的话会损失的多
9楼2011-12-30 11:00:18
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鸵鸟是鸟

新虫 (小有名气)


木瓜少爷(金币+1): 鼓励回帖~ 2011-12-30 22:43:33
周玉老师编的《材料分析方法》中有透入深度的介绍,可以参考下。
做最好的复合材料
10楼2011-12-30 22:40:53
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