Røntgen-stråle diffraksjon (XRD) er en teknikk som brukes til å analysere krystallstrukturen av materialer. Den gir data som kan brukes til å beregne interplanar avstander, som er avstander mellom atomplaner i en krystall. Forstå hvordan man tolker XRD-data er avgjørende for materialkarakterisering og analyse.

Forstå røntgendiffraksjonsdata

XRD-data presenteres typisk som et diffraksjonsmønster, som viser topper i bestemte vinkler. Disse toppene tilsvarer diffraksjonen av røntgenstråler av krystallplanene. Plasseringen av hver topp er relatert til interplanar avstand gjennom Braggs lov.

Beregner interplanar mellomrom

Braggs lov er den grunnleggende ligningen som brukes til å beregne interplanar avstander. Den uttrykkes som:

nλ = 2d sin θ

Hvor:

  • ]n er rekkefølgen av diffraksjon (vanligvis 1)
  • ] λ er bølgelengden til røntgenstrålen
  • d er den interplanariske avstanden
  • er Bragg-vinkelen (halvdelen av diffraksjonsvinkelen)

Omforming av ligningen for å løse for d gir:

d = λ / (2 sin θ)]

Bruke beregningen

For å bestemme interplanar avstand, mål diffraksjonsvinkelen (2θ) fra mønsteret. Del denne vinkelen med 2 for å finne θ. Bruk den kjente bølgelengden til røntgenkilden, typisk 1.54 Å for Cu Kα stråling. Plug disse verdiene i formelen for å beregne d.

Hvis det for eksempel vises en topp på 2θ = 30°, så θ = 15°. Ved bruk av λ = 1,54 Å:

]d = 1.54 Å / (2 sin 15°) ⁇ 1.54 Å / (2 × 0,288) ⁇ 1.54 Å / 0,5176 ⁇ 2.97 Å