XRDについて

質問

XRDの原理について教えて下さい。
入射角を固定というのが分かりません。
入射角はθの範囲で動かすのではないですか?

回答No.4

kuniuni · ベストアンサー

mo-tukさんが、どのレベルまで、X線回折を利用したことがあり、どのレベルでの話をしているのか分からないので、広く浅く書きます。

X線回折にも、いろんな方法があります。また、線源によっても、その具体的な方法が変わってきます。いずれにしても、ある散乱ベクトルに対するX線の強度を検出することができればよいと考えれば入射角固定も理解しやすいのではないでしょうか。

例えば、粉末や多結晶の場合、波長固定で、試料と検出器を1:2で回転させるθ-2θ法がよく知られていますが、連続X線を用い、試料固定で、SSDなどのエネルギー分散型検出器を用いても、回折プロファイルを得ることができます。
ブラッグの条件で、ある格子定数ｄについて、θとλのうち、どちらかを変数にしたら、どちらかが決まるので、原理的にはθが変数でも、λが変数でもよいのですね。

この他、非常結晶性が良い試料については、逆格子一個の強度分布を調べる時に、波長固定（ただし、かなりちゃんと単色化しつつも、微妙に波長幅のある光）、試料固定で、アナライザ用の単結晶を試料の後ろ、最適な場所に立て、このアナライザ結晶を秒オーダーで回転させながら回折強度を検出するという方法をとることもあります。
また波長分解能よいモノクロであれば、これを振って波長を変えながら、一個の逆格子点の様子を見ることもできます。放射光のモノクロメーターの調整では、このような方法をつかったりもします。

どの方法をとるかは、目的と物理的条件によりますね。
簡単に書いたので、詳細は専門書で確認してください。

回答No.3

twungu

粉末の場合、原理上、
　入射角を動かして検出器を固定する
　入射角を固定して検出器を動かす
のどちらかであれば良いのではないかと思います。
散乱角（ブラッグ反射角）θなら検出器（または入射角）は２θ動かす必要があります（θ-２θ法）。
測定物質がランダムな方向を向いた微結晶の集まりであるため、測定物質の角度を変える必要は無いと思われます。原理は、よく円錐の図で説明されています。
実際には、測定の効率などの理由よりさまざまな部分が動くようになっているのもあるのかも知れません。
（粉末はあまり使ったことがないのです。）

単結晶の場合、
入射角と結晶と検出器のうちの二つが自由に動けば（原理的には）全逆格子点が測定できると思われます。普通は、結晶と検出器が動きます。

回答No.2

38endoh

通常は２θ／θ法ですが，薄膜測定など表面近傍の情報が重要な場合，入射角を浅く固定する２θ法が用いられます。

詳しくは，教科書か測定マニュアルをお読みください。

回答No.1

kuniuni

ダブルのことですか？