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在材料科學、物理學以及化學等諸多領域的研究進程中，精準解析物質的晶體結構至關重要。多晶X射線衍射儀與單晶衍射儀作為兩大核心探測工具，雖都基于X射線與晶體相互作用原理，卻在諸多方面存在明顯區別。從樣品要求來看，多晶衍射儀主要針對多晶樣品，無論是常見的金屬粉末、陶瓷顆粒，還是經過特殊處理呈多晶態的塊狀材料，都能適配。這類樣品內部晶粒取向隨機，眾多微小晶粒匯聚，整體呈現出統計平均的衍射效果。而單晶衍射儀則專攻單晶樣品，像精心培育的單晶硅、某些天然礦物的單晶體等，其內部原子排列在三維...

在材料結構分析領域，X射線衍射和電子衍射（如透射電鏡中的選區電子衍射SAED）是兩種重要的技術手段，它們在多個方面存在顯著差異。從光源特性來看，X射線衍射使用的X射線波長較短，通常在0.01-10納米范圍，能量較高，能穿透較厚樣品，對晶體內部深層結構信息探測能力強。而電子衍射中，電子束的波長極短，可小于0.01納米，這使得其分辨率遠高于X射線衍射，能觀察到更微觀的晶體結構細節，但電子穿透能力弱，樣品需極薄，一般要求在納米級厚度。在衍射原理上，X射線衍射基于布拉格方程，當X射線...

在線X射線衍射儀（XRD）以其高效、實時的物相分析能力，在材料科學、化學工程及生物醫藥等領域發揮著重要作用。然而，對于非晶體或液態樣品，其適用性常引發討論。下面將從技術原理、實際應用及局限性等方面探討這一問題。一、技術原理與非晶體/液態樣品的特性XRD的核心原理基于晶體對X射線的衍射效應，通過布拉格定律分析晶面間距，從而推斷物質結構。晶體樣品因其長程有序的原子排列，能產生清晰的衍射峰，適合XRD分析。然而，非晶體（如玻璃、高分子材料）和液態樣品缺乏周期性結構，無法形成典型的衍...

二次離子質譜儀（SIMS）在材料分析、表面科學等領域有著至關重要的地位，其分析深度和橫向分辨率的精準控制對于獲得準確且有價值的分析結果意義非凡。分析深度的控制是SIMS技術的關鍵要素之一。首先，離子束的能量起著基礎性作用。較高能量的一次束離子能夠更深入地轟擊樣品表面，從而增加分析深度。通過精確調節離子源的加速電壓，可以有效地改變一次束離子的能量，實現對分析深度的初步調控。例如，在研究多層薄膜結構時，若需要分析底層薄膜元素組成，可適當提高離子束能量以穿透上層薄膜到達目標深度。此...

在半導體材料與器件研究的精密世界里，少子壽命測試儀探尋著半導體內部少數載流子壽命的奧秘，為優化材料性能、提升器件品質提供關鍵線索。少子壽命測試儀的運行，始于對樣品的精細安置。待測半導體樣品被妥善放置在測試臺上，連接好電極，構建起穩定的電學回路，儀器核心的激發源隨即啟動，通常采用脈沖激光或電子束照射樣品。這一束光或電子，恰似吹響沖鋒號的先鋒，瞬間注入半導體內部，打破熱平衡狀態，激發產生大量電子-空穴對，其中少數載流子（電子或空穴，取決于半導體類型）成為這場探測之旅的主角。當這些...

利用X射線顯微CT進行材料分析，通常遵循以下步驟：1、樣品準備：根據研究需求選取具有代表性的材料樣品。確保樣品表面平整、清潔，無油污或其它雜質。根據樣品特性選擇合適的固定方式，如使用夾具或粘合劑固定樣品，以防止在掃描過程中移動。對于需要觀察內部結構的材料，可能需要進行切片或拋光處理，以獲得清晰的圖像。2、設備選擇與調試：選擇合適的X射線源和探測器，確保它們能夠滿足所需的分辨率和對比度要求。調整X射線管的電壓和電流，以獲得最佳的穿透效果和圖像質量。對掃描參數進行優化，包括掃描速...

在材料科學、物理學、化學等眾多科研領域以及工業無損檢測的實踐中，衍射儀為科學家們揭示物質內部原子排列的奧秘，為工程師們保障產品質量提供關鍵依據。衍射儀的核心原理根基，是源自布拉格定律這一經典理論。當一束X射線或中子束等具有特定波長的入射波，以特定角度投射到晶體這類周期性排列的原子陣列時，會發生相干增強的衍射現象。布拉格定律簡潔而深刻地闡述了這一關系：2dsinθ=nλ，其中d代表晶體原子層的間距，θ為入射波與晶面的夾角，n是整數，λ則是入射波的波長。這意味著，只要精準調控入射...

在光電子能譜儀這一精密的表面分析儀器中，光源扮演著極為關鍵的角色。它是整個分析過程的發起者和動力源泉，其性能直接影響著儀器的分析能力和應用范圍。光電子能譜儀的基本原理是依據光電效應。而光源就是這一效應的“觸發器”。當光源發出具有一定能量的光子或光輻射到樣品表面時，光子與樣品表面的原子相互作用。如果光子的能量足夠大，大于原子中電子的結合能，那么原子中的電子就會吸收光子的能量，從而克服原子核的束縛，脫離原子而成為自由電子，這就是光電子。不同元素的原子，其電子結合能是不同的，因此要...