X射线线形分析中Voigt函数法的探讨

一、引言在X射线线形分析中测算多晶结构材料的嵌镶尺寸D和点阵畸变ε中,当二级衍射线衍射强度很弱时,采用单线分析的Voigt函数法较为合适。近年来文献详细介绍了该方法的原理,并解决了具体计算问题,国内也开始了研究。本文简单地推导了该方法的所有基本公式,介绍通用的算法和图表,给出了实用的Basic语言程序,并以实例说明具体应用。二、Voigt函数法的原理和特点由Voigt函数定义可知:(1)Voigt函数是一个双参数函数,参数k_c和k_e不仅决定了     

冷加工变形Pb-Ca-Sn合金位错类型、密度和晶粒尺寸分布的X射线衍射峰形分析(英文)

利用X射线衍射峰形分析方法,研究冷加工变形Pb-Ca-Sn合金的位错类型、密度和晶粒尺寸分布。结果表明:该合金的位错密度在1010cm-2数量级。衍射谱峰形的应变宽化可用位错对比因子来解释。利用新开发的PM2K软件包计算了晶粒尺寸。通过假设晶粒尺寸呈对数正态分布,利用X射线峰形分析得到的晶粒尺寸参数可得到晶粒分布函数。     

热处理对纳米TiO_2薄膜结构的影响及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米TiO2薄膜,通过热处理改变其结构性能,X-射线衍射结果表明,经100℃处理后无明显衍射峰,纳米TiO2薄膜为非晶态,没有发生结构转变;经450℃处理后出现明显的锐钛矿结构衍射峰,但衍射峰的强度较弱,生长过程中锐钛矿在(101)面上具有一定的择优取向;经650℃处理后出现金红石结构衍射峰。催化降解性能表明,经450℃处理后得到的锐钛矿结构纳米TiO2薄膜具有较好的光催化性。     

利用消形法测定Ti3Al合金的点阵常数变化

利用一种与X射线衍射峰形无关的确定衍射峰位的方法测定Ti_3Al合金的点阵常数变化,实验结果表明对于加宽的衍射峰用该方法来精确测量点阵常数既简单又较精确。     

轧制铝合金的X-射线法残余应力测试

在轧制铝合金的X射线残余应力测试中,由于存在择优取向,在不同Ψ角位置参与衍射的晶面数目不同,造成不同Ψ角位置的衍射强度出现差异,影响衍射峰的θ-2θ位置的判断,进而2θ-sin2Ψ和I_p-sin2Ψ出现不同程度的震荡,造成测试结果准确度下降.文中采用“多晶面衍射法”从衍射峰形和强度分布出发,分析了轧制铝合金测试过程中不同衍射晶面随Ψ角位置衍射强度的变化,然后选择合适的峰形进行拟合.结果表明,采用“多晶面法衍射”可以保证衍射峰型和强度比,进而得到的测试结果和理论值吻合度较好,满足对轧制铝合金测试结果的要求.     

利用公用背底法提高X射线应力分析效率

为了提高X射线应力分析的效率，提出了公用背底法对衍射线进行背底扣除。并利用模拟衍射线考察了对于不同峰形的衍射线、公用背底法对残余应力值的影响以及合理的背底取值范围。结果表明，对于峰背比较大的衍射线，公用背底法扣除背底对应力值没有影响，可用来进行应力测定；而对于峰背比较小的衍射线，不适合采用公用背底法扣除背底。利用公用背底法进行应力测定，可以大幅度缩减扫描范围，提高测定效率。     

钛及钛合金X射线应力测试参数的选择

针对钛及钛合金X射线应力测试中衍射峰强度低、峰形差、测试结果波动范围大和准确度低等问题,通过对标准零应力试样和标准应力试样的X射线应力测试,研究了钛及钛合金X射线应力测试中准直器直径、计数时间和计数次数变化对衍射峰强度、净峰强度、半高宽、应力测试结果的影响规律,在此基础上确定了钛及钛合金X射线应力测试参数的选择方法,并对钛合金电子束焊接头的残余应力进行了测试.结果表明,随着准直器直径增大和计数时间增长,衍射峰强度增大,衍射峰形改善,测试结果准确性提高;随着计数次数增加,衍射峰形改善,测试结果准确性提高;所确定的测试参数对钛合金电子束焊接头残余应力测试的结果满足相关标准要求.     

测算嵌镶块大小和点阵畸变中衍射线线形几何宽化的校正公式

本文采用最优化方法研究了X射线衍射线线形分析中,用积分宽度法测算嵌镶尺寸和点阵畸变时,衍射线线形几何宽化的校正问题。寻求出物理宽化函数f(x)和几何宽化函数g(x)九种可能搭配中,未曾解决的四种搭配的几何宽化校正公式,并求出了Cauchy平方型与Cauchy平方型(CC-CC)搭配的几何宽化校正公式,从而完善了积分宽度法中几何宽化校正方法。     

CORRECTIONAL FORMULAE FOR X-RAY PROFILE GEOMETRIC BROADENING IN MEASUREMENT OF MOSAIC SIZE AND LATTICE DISTORTION

本文采用最优化方法研究了X射线衍射线线形分析中,用积分宽度法测算嵌镶尺寸和点阵畸变时,衍射线线形几何宽化的校正问题。寻求出物理宽化函数f(x)和几何宽化函数g(x)九种可能搭配中,未曾解决的四种搭配的几何宽化校正公式,并求出了Cauchy平方型与Cauchy平方型(CC-CC)搭配的几何宽化校正公式,从而完善了积分宽度法中几何宽化校正方法。     

热处理对纳米TiO2薄膜结构的影响及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米TiO2薄膜，通过热处理改变其结构性能，X-射线衍射结果表明，经100℃处理后无明显衍射峰，纳米TiO2薄膜为非晶态，没有发生结构转变：经450℃处理后出现明显的锐钛矿结构衍射峰，但衍射峰的强度较弱，生长过程中锐钛矿在（101）面上具有一定的择优取向：经650℃处理后出现金红石结构衍射峰。催化降解性能表明．经450℃处理后得到的锐钛矿结构纳米TiO2薄膜具有较好的光催化性。     

导数方法在X射线衍射分析中的应用

一、前言导数方法是1953年Hammond等人首先提出来的,它是为解决光学光谱上两个几乎重叠的吸收峰而设计的一种技术。由于该法具有灵敏度高、方法简便以及能解决诸如接近或重叠吸收峰相干扰的分离,显著地提高选择性等优点,近年来国外正在迅速地开展研究,并用来进行X射线衍射谱定峰及重叠峰分离。随着电子技术的发展以及微型计算机在光谱术上的普遍应用,可以预见导数方法与技术在X射线衍射分析中的应用,必将出现一个崭新的局面。目前荷兰菲利浦公司最新衍射仪PW1700上已利用该项技术于寻峰程序中。     

小角X射线衍射技术在TiAlN涂层中的应用

主要采用常规X射线衍射法(XRD)和小角X射线衍射法对微米级厚度的Ti0.5Al0.5N涂层分别进行了物相检测、晶格常数计算和残余应力测定,并对测量结果进行了比较.结果表明:常规XRD法得到的图谱中基体信息强,而小角XRD法排除了基体衍射峰的干扰,更好地反映出TiAlN涂层信息;与常规XRD相比,小角XRD技术能显著降低晶格常数测量误差,有效测定TiAlN涂层的残余应力值.     

钛硅铝碳层间固溶体陶瓷的超结构现象

研究了钛硅铝碳（ Ti3Siy-xAlxCz）层间固溶体陶瓷材料的超结构现象。结果发现，用热压Ti、Si、Al和C（石墨）混合粉末原位反应合成的Ti3Si0．9Al0.3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93层间固溶体块体样品的X射线衍射（XRD）谱中[00L]晶面的衍射峰极其微弱，只有[008]面有一个小的衍射峰，[002]、[004]和[006]面几乎没有衍射峰存在，而该块体样品的粉末的X射线衍射谱中所有[00L]晶面的衍射峰均存在。这种超结构现象表明，用热压原位反应合成的Ti3Si0．9Al0．3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93实为层间无序固溶体。由于内应力的释放，取自该块体样品的粉末发生了从无序到有序的转变，所以粉末的X射线衍射谱中显现出强的[00L]面衍射峰。这种超结构相可能对Ti3Si0.9Al0.3C1.93和Ti3Si0．8Al0．4C1.93块体的性能产生重要影响。     

热压双层复合板中非晶层晶化的X射线研究

采用热压粘合法将一种形状不规则非晶薄带和一种晶体材料复合在一起,制备出双层复合材料。对复合材料中形状不规则的非晶层的晶化进行了X射线衍射研究。然而,由于晶体材料的X射线衍射信号的干扰,很难直接获得非晶层内微观组织结构的衍射信号。本文利用相关分峰知识,推导出分峰计算公式:I=f2(2θ)-af1(2θ),基于此公式研究出了一种新方法,以此方法获得非晶层内微观组织结构的衍射信号,并对非晶层内微观组织结构的转变进行了测量分析。     

聚晶金刚石复合片(PDC)残余应力的检测方法

本文介绍了三种近期国外检测PDC残余应力的方法：应变片测试法、中子衍射法和带高能同步加速器X射线衍射法。三种方法均能有效检测出PDC的残余应力且各有其特点。应变片测试法比较直观、简单,不过这种方法是破坏性的,而且在材料去除过程中容易引入误差;中子衍射具有较深穿透力,然而较弱的散射使其取样体积不能小于1mm^3;高能同步加速器产生的散射X射线能穿透直径19mm的PDC样品,空间分辨率高,测量体积可精确至0．014mm^3,能详细地呈现出金刚石层、D／WC界面以及WC基体外径部分的二维应变分布情况,但测试易受Co峰的干扰。     

铝合金X射线应力测量定峰方法评估

将X射线法(XRD)的绝对应力测量评定转化为相对应力测量评定,以测量精确度和重复性为评价指标,对各种定峰方法的优劣性进行研究。实验证明,交相关法通过逐差法利用全部衍射峰信息,直接获取XRD法所需的布拉格角差值,有最好的测量精度和重复性。最大值法和抛物线法利用峰顶信息,具有较高的应力测量精度,但由于信息利用区间较窄,测量重复性较差,半高宽法(FWHM)测量精度和重复性很差,不适于对铝合金定峰。远离布拉格角处信息对重心法影响很大,对衍射峰的预处理要求也高,力臂的存在使得测量精度变差;力臂和波谱边缘随机性使测量重复性很差。交相关法对铝合金X射线应力测量有最好的定峰效果。     

磁控溅射沉积非晶碳膜微结构及电学性能

在单晶Si (100)基体上,采用闭合场非平衡磁控溅射方法沉积制备了导电非晶碳膜.X射线衍射(XRD)分析表明薄膜呈明显的非晶结构;用XPS分析了薄膜中的碳键结构,碳膜的C1s峰位于284～285 eV之间,Cls峰分峰拟舍得出sp2C的原子数分数为59％左右,碳键以sp2结构为主;四探针法测得薄膜的电阻率为1.32×...     

氮化层的 X 射线应力测定

为了测出氮化层的真正应力状态,提出了选用氮化层中主要氮化物的衍射峰来测定应力的方法,在此法中,采用侧倾法配合等强梁夹具来测定氮化层的弹性常数(S_2/2,S_1),由此可以测出氮化层的真正应力状态。试验结果应用应变仪法进行校核基本正确。从本试验结果来看,利用 Fe_3N(103)晶面测得的表面氮化层应力是内部α-Fe 扩散层应力的三至四倍。因此采用内层的α-Fe(211)衍射峰仅能测定氮化层里边的扩散层应力,而不能反映表面氮化物层的应力状态。     

LiB化合物X射线衍射强度计算与晶胞中电子密度分布

讨论了LiB化合物X射线衍射的实验方法及衍射强度计算模型,并对该物相的电子密度函数进行了分析,结果表明,在经过对X射线的透射效应和Debye因子各向异性的简化修正后,X射线衍射强度理论值与实验结果吻合很好,电子密度函数分析表明,在LiB单胞中沿[001]方向B与B之间存在高密度电子分布,Li原子的电子向B原子发生了转移,进一步支持了LiB化合物中B在[001]方向以供价健相连及元素Li以Li^ 状态存在的观点。     

Seemann—Bohlin薄膜应力测试方法的修正

本文讨论了Seemann-Bohlin(S-B)法应力测定中点阵参数的分散性在Kroner模型的基础上发展了用弹性常数各向异性进行修正的理论,并用它修正了实验数据,结果表明,这种归一化修正是可行的然而与Bragg-Brentano衍射几何应力测试法相比,S-B法由于使用了低角衍射峰,其误差较大