X射線衍射儀XRD(X-RayDiffraction，簡(jiǎn)稱XRD)是一種利用X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象來(lái)分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。通過(guò)測(cè)量和分析材料對(duì)X射線的衍射圖譜，可以獲得材料的物相、晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)等重要信息。XRD技術(shù)因其無(wú)損、精度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。
 

　　X射線本質(zhì)上是一種電磁波，其波長(zhǎng)較短，大約在10^～10^cm之間。當(dāng)一束單色X射線入射到晶體時(shí)，由于晶體內(nèi)部原子規(guī)則排列，這些規(guī)則排列的原子間距離與入射X射線波長(zhǎng)有相同數(shù)量級(jí)，故由不同原子散射的X射線相互干涉，在某些特殊方向上產(chǎn)生強(qiáng)X射線衍射。
 

　　布拉格方程是描述X射線衍射現(xiàn)象的基本公式：2dsinθ=nλ。其中，d為晶面間距，θ為衍射角，n為衍射級(jí)數(shù)，λ為入射X射線的波長(zhǎng)。根據(jù)布拉格方程，通過(guò)測(cè)量衍射角度和已知入射X射線的波長(zhǎng)，可以確定晶面間距d，從而進(jìn)一步分析晶體結(jié)構(gòu)。
 

　　X射線衍射儀主要由X射線發(fā)生系統(tǒng)、測(cè)角及探測(cè)系統(tǒng)、記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成：
 

　　1.X射線發(fā)生系統(tǒng)：通常使用X射線管作為X射線源，通過(guò)高電壓加速電子撞擊金屬靶材產(chǎn)生X射線。
 

　　2.測(cè)角及探測(cè)系統(tǒng)：包括測(cè)角儀、探測(cè)器等，用于準(zhǔn)確測(cè)量衍射角度并獲取衍射信息。測(cè)角儀是核心部件，其制作較為復(fù)雜，直接影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度。
 

　　3.記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)記錄衍射圖譜并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，以獲得所需的晶體結(jié)構(gòu)信息。
 

　　X射線衍射儀XRD技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，包括但不限于以下幾個(gè)方面：
 

　　1.材料科學(xué)研究：用于物相分析、晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定、織構(gòu)分析等。
 

　　2.化學(xué)分析：可用于有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、高分子化合物等物質(zhì)的定性或定量分析。
 

　　3.地質(zhì)學(xué)：研究礦物結(jié)構(gòu)、巖石組成等。
 

　　4.生物醫(yī)藥：用于確定藥物的晶型結(jié)構(gòu)，優(yōu)化藥物制劑。