X 射线衍射 (XRD) 是一种无损检测技术，用于确定晶态材料的结构和成分。其原理是基于晶体对 X 射线的衍射效应。

X 射线衍射的工作原理

当 X 射线照射到晶体时，它们与晶体中的原子相互作用并发生散射。散射的 X 射线会形成一个衍射图，其中包含有关晶体结构和组成的大量信息。

XRD 工作原理的关键步骤如下：

1. X 射线源产生 X 射线：X 射线源（例如铜靶或钴靶）产生一束单色 X 射线。 2. X 射线照射晶体：X 射线束照射到晶体样品上。 3. 散射：X 射线与晶体中的原子相互作用，根据布拉格定律发生散射。布拉格定律指出：2dsinθ = nλ，其中 d 是晶体中原子层的间距，θ 是衍射角，n 是整数，λ 是 X 射线波长。 4. 衍射图的形成：散射的 X 射线在衍射仪中被一台探测器检测，并形成称为衍射图的图案。 5. 衍射图的分析：通过分析衍射图中衍射峰的位置和强度，可以确定晶体的晶胞参数、晶体结构和组成。

衍射图中的峰值对应于晶体中不同晶面族的方向。峰值的位置表明晶胞的大小和形状，而峰值的强度反映了晶面族中原子密度的差异。