[科普中國]-X光散射技術(shù)

X光散射技術(shù)或X射線衍射技術(shù)（英語：X-ray scattering techniques）是一系列常用的非破壞性分析技術(shù)，可用于揭示物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成以及物理性質(zhì)。這些技術(shù)都是以觀測X射線穿過樣品后的散射強(qiáng)度為基礎(chǔ)，并根據(jù)散射角度、極化度和入射X光波長對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。X光散射技術(shù)可在許多不同的條件下進(jìn)行分析，例如不同的溫度或壓力。

X光衍射技術(shù)X光衍射（X-ray diffraction）技術(shù)可以用于研究分子的構(gòu)象或形態(tài)1。X光衍射技術(shù)是基于X光在穿過長程有序物質(zhì)所發(fā)生的彈性散射。“衍射動力學(xué)理論”對晶體的散射現(xiàn)象給出了更為復(fù)雜的描述。以下列出的是X光衍射的相關(guān)技術(shù)：

單晶X射線衍射：用于解析晶態(tài)物質(zhì)中分子的整體結(jié)構(gòu)，研究范圍可以從小的無機(jī)小分子到復(fù)雜的大分子，如蛋白質(zhì)；可用單色性X光（德拜法）或連續(xù)波長X光（即“勞厄法”）進(jìn)行研究。

粉末衍射：也是一種獲得晶體（微晶）結(jié)構(gòu)的方法，所用樣品為多晶態(tài)或粉末固態(tài)晶體。粉末衍射通常用于鑒定未知物質(zhì)，主要通過將衍射數(shù)據(jù)與衍射數(shù)據(jù)國際中心（International Centre for Diffraction Data，ICDD）中的衍射數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。這一技術(shù)或可用于鑒定非均一態(tài)的固體混合物，確定其中含量相對豐富的晶態(tài)物質(zhì)；而且，當(dāng)與網(wǎng)格修正技術(shù)（如Rietveld修正）連用時(shí)，還可以提供未知物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。粉末衍射也是確定晶態(tài)物質(zhì)晶系的常用方法，并可用于測定晶體顆粒的大小。

薄膜衍射。

X射線極圖分析：用于分析和測定晶態(tài)薄膜樣品中晶態(tài)方位。

X射線回?cái)[曲線分析法：用于定量測量晶態(tài)物質(zhì)的粒度大小和鑲嵌度散布。

散射技術(shù)彈性散射即使是非晶態(tài)物質(zhì)（非長程有序），也可能可以用依賴于單色性X光的彈性散射的方法來研究：

小角X射線散射：在散射角2θ接近0°時(shí)，對樣品的X射線散射強(qiáng)度進(jìn)行測量，以獲取納米到微米量級上的分子結(jié)構(gòu)信息。

X射線反射率：用于分析和測定單層或多層薄膜的厚度、粗糙度和密度。

廣角X射線散射：測量散射角2θ大于5°。

非彈性散射當(dāng)非彈性散射的X射線的能量和角度被監(jiān)測時(shí)，相關(guān)的散射技術(shù)就可以用于探測物質(zhì)的能帶結(jié)構(gòu)：

康普頓散射。

共振非彈性X射線散射。

X射線拉曼散射。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

尹維龍 - 副教授 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)