پراش اشعه ایکس

صفحه 1:
الرحمن میم 

صفحه 2:
دانشمندان به وسیله ي استفاده از اشعه ایکس چيزهاي زيادي در مورد ساختار موا با درفت آند. در میان این موارد. آنها نحوه چیدمان اتم ها در بلورها را فرا گرفته اند. بنابراین بلورها به عنوان چهار چوبي براي تابش اشعه ایکس سل سس کت اون ان سکن ان ها آشعه ي ابکس را تحت الگويي تجزیه مي کنند که نشان دهنده ي جایگاه اتم هاي آن هاست. طول موج متوسط اشعه ي ایکس در این روش تقریبا برابر مط یت کارشناسان مي توانند از اشعه ي ایکس براي تحليل مواد 

صفحه 3:
پراش تفر ای وش برای مطالعة ساختار مواد بلوری است كه 5 دار ‎01٠‏ 100 5 رسط فون لاوه كشف شد و توسشط ويليام هنرى براك و ويليام لورنس براك براى بررسى بلورها بكار اين روش بر باية خاصيت موجى اشعه ايكس استوار است. يس از برخورد پرتو ۷ به الکترون‌هاي ماده آنها را به نوسان وادار مي‌کند و اين الکترون‌ها نیز باعث تابش پرتو ا درفضاي اطراف خود با همان بسامد پرتو ابتدايي خواهند شد.این امر اساس پراش پرتو ایکس است . 1 موجی در حدود ۰/۵ 

صفحه 4:
قانون براگ بر 200191 5 برتوهاى تابيده شده به جسم بلورين با زاويه بازتاب تنا بازتاب مى شوند و با مشخص بودن طول موج يرتو ايكس بكار رفته می‌توان از روى صفحات بلوری را بدست آورد. که از فرمول زیر تبعیت می‌کندکه: مول 9- ل( 

صفحه 5:
Eee « مرتبه بازتاباستو م واند اعداد صحيح كوجكىباشد « طولموج يرتو ميكساسدكه ا كتروزيا نوترون‌را جایجا نموده است ف ضاءخا رمیان‌لتمهاستو 9 زاویه‌ای‌که پرتوهاءب ازتابیده شد با سطح جسم میسازند این معادله می‌گه‌ند که کدام زامبه بر ای باز تاب با طول موج و خانواده ص 2 2 5/00 20 

صفحه 6:
بلور شناسي با روش پودري: براي مطالعه بلی ای و اشعه ایکس روشهاي استاندارد متنوعی وجود دارند كه در اين ميان روش پودر از همه رایجتر است. در روش يودرى مواد بصورت بلورهاي كوجكي به ابعاد ميكرو متر يا كمتر خرده شده استفاده مى شود. در اين روش , پودر مواد کریستالی را تهیه كرده در مسير اشعه ایکس قرار می دهند و زاویه بین امتداد اشعه با امتداد بازتاب تفرق که ‎wo OC‏ باشد قابل اندازه گیری خواهد بود. با ات مقدار در را 51 1 فاد ین فسات ۱۳۲۰ 11 یف رای که اشعه با تمام صفحالة کریستالی زوایای صفر تا 90درجه درست کند نمونه را پودر کرده و در طول ‎He lass Gabe jl‏ ۳ ‎il‏ آرمايش ,1 ات تجام داد که معروف ترین آنها روش دبای شرر وروش تفرق سنجی است.که به بیان اين 

صفحه 7:
روش دبای سرر Debye Scherrer در اين زوش از ۰ ۳ تشکل که نمونه در مرکز قرار می كيرد استفاده می شود.نمونه به صورت مبله ای بطول تقریبا 1تا 2سانتیمتر و به قطر کمتر از 0.5 میلیمتر ساخته می شود. در داخل محفظه در سطح جانبی فیلمی به عرض 35 میلیمتر تمام سطح جانبی را می پوشاند تا با چرخش نمونه وتابش اشعه ایکس امتدادهای بازتات زا کذانانتی ار تعری ایست کیت نماید: 0 شكل شدهائد geo nl sis, ‏آزمايش ف‎ 

صفحه 8:
وضعیت دوایر ثبت شده بر روی فیلم مماس بر سطح جانبی دوربین دبای شرر در كلت كه فلم ار کالت استاده ای به حالت مسطح اورده ت73 است. 

صفحه 9:
وضعیت قرار گرفتن نمونه در دوربین دبای شرر و پیدایش دوایر روی سطح جانبی خوزیین پس از برخورد اشعه 

صفحه 10:
X rays in i through film hole 1 Direction of Split in strip film ‏عع‎ Film nondiffracted beam toward top inside camera orev ‏یی‎ LE beam Center-to-center arc = 180° 

صفحه 11:
روش نفرق سنجی كم عت گتوری Diffractometer Measurements ‏در روش دبی شرر گفته شد اگر نمونه در مرکز یک دایره قرار‎ ‏گیرد واشعه ایکس در امتداد قطر این دایره به نمونه برخورد نماید‎ ‏امتدادهای تفرق ناشی از برخورد اشعه ایکس به صفحات کریستالی‎ ‏يديد مى ايند كه مى توان بر روى فيلمى در محيط اين دايره ثبت‎ ‏ميشود.‎ ‏روشی دیگر برای تشخیص این امتدادهای تفرق یی از بت نوع‎ ‏شمارنده می باشد.شمارنده ممکن است بر اساس بو‎ | ‏یا خاصیت فلورسانس یک ماده براثر برخورد‎ ‏ای سرد طرر کار آن بزاساس وثرة شا‎ ‏برخورد اشعه باگاز می باشد.بدین ترتیب که‎ ‏الکترودها حرکت مینماید.‎ 

صفحه 12:
هر گاه تغییرات زاویه ای شمارنده را بر حسب جریان آند وکاتد آن رسم کنیم منحنی به صورت زیر بدست می آید.در محل هایی که منحنی پیک را نشان می دهد محل هایی هستند که امتداد تفرق وجود دارد و در صورت وجود فیلم دبی شرر در این محل ها خط خواهیم داشت.با اندازه گیری 86 از روی محلهای پیک ها می توان ل را با استفاده از قاتون براگ اليه كرد مقدار 2زاويه بين امتداد. اشعه ومحل شمارنده می باشد ‎in 7 Flay aS‏ شده است! از آت تاک لبنت بل ره ۲ ۱ است تغس ات مهجود در فاصله‌های پر 2 

صفحه 13:
شناسايي مواد به كمك يراش يرتو لا الگوي پرتوایکس هر تركيب منحصر به فرد است در آزمايش يراش سنجي هدف اصلي تعيين زاويههاي مربوط به هر بيك و سپس مشخص كردن فاصله صفحدهاي اتمي مقدار 4 مي‌باشد. با در گم ميم قم نمت أذ دست داشتن ارقام مر.عط ‎dha‏ که .۱ ان ‎a oe‏ مجهول را شناسايي کر مقر اطعا ارقام مربوط به سه پيك قوي در الگوست که در سمت بالا و چپ کارت مد 

صفحه 14:
منایع: کتاب بلور شناسی (مطالعه بلورها وکاربرد اشعه ایکس در بلورشناسی) مولف:دکتر حسین آشوری ‎CLS‏ مبانی پراش پرتو ایکس,نویسنده :بی,دی, کالیتی ‎FADAK.US‏ chemist2011.mihanblog.com edu.nano.ir 

بسم الله الرحمن الرحیم پراش اشعه ایکس دانشمندان به وسيله ي استفاده از اشعه ايکس چيزهاي زيادي در مورد ساختار مواد ياد گرفته اند .در ميان اين موارد ،آنها نحوه چيدمان اتم ها در بلورها را فرا گرفته اند. بنابراين بلورها به عنوان چهار چوبي براي تابش اشعه ايکس عمل مي کنند .اين بدان دليل است که آن ها اشعه ي ايکس را تحت الگويي تجزيه مي کنند که نشان دهنده ي جايگاه اتم هاي آن هاست .طول موج متوسط اشعه ي ايکس در این روش تقريبا برابر فاصله ي اتم ها در بلورها است. کارشناسان مي توانند از اشعه ي ايکس براي تحليل مواد سازنده بلور استفاده کنند .محصوالت نفتي ،آلياژهاي فلزي و ديگر مواد بدين طريق تحليل (آناليز) شدند. پراش اشعه ایکس • پراش (تفرق) اشعه ایکس روشی برای مطالعٔه ساختار مواد بلوری است که در سال ۱۹۱۲میالدی توسط فون الوه کشف شد و توسط ویلیام هنری براگ و ویلیام لورنس براگ برای بررسی بلورها بکار گرفته شد. • این روش بر پایٔه خاصیت موجی اشعه ایکس استوار است .پس از برخورد پرتو Xبه الكترون‌هاي ماده آنها را به نوسان وادار مي‌كند و اين الكترون‌ها نيز باعث تابش پرتو Xدرفضاي اطراف خود با همان بسامد پرتو ابتدايي خواهند شد.این امر اساس پراش پرتو ایکس است . • هستٔه اتم‌ها در یک شبکٔه کریستالی به فاصلٔه کمی (در حدود چند آنگستروم) از یکدیگر قرار گرفته‌اند .بنابراین اشعه‌های ایکسی که برای پراش استفاده می‌شوند ،معموًال طول موجی در حدود ۰/۵الی ۲/۵آنگستروم دارند. قانون براگ: • قانون براگ براین اساس است که پرتوهای تابیده شده به جسم بلورین با زاویه بازتاب تتا بازتاب می‌شوند و با مشخص بودن طول موج پرتو ایکس بکار رفته می‌توان از روی این زاویه فاصله بین صفحات بلوری را بدست آورد. که از فرمول زیر تبعیت می‌کندکه: ‏n λ =2dSinθ • • • • nمرتبه بازتاب است و می‌تواند اعداد صحیح کوچکی باشد λطول موج پرتو ایکس است که الکترون یا نوترون را جابجا نموده است dفضای خالی میان اتمهاست و θزاویه‌ای که پرتوهای بازتابیده شد با سطح جسم می سازند اين معادله مي‌گويد که کدام زاويه براي بازتاب با طول موج و خانواده صفحه‌هاي خاص مناسب است. بلور شناسي با روش پودري: • براي مطالعه بلور شناسي توسط اشعه ايکس روشهاي استاندارد متنوعی وجود دارند که در اين ميان روش پودر از همه رايجتر است. در روش پودری مواد بصورت بلورهاي کوچکي به ابعاد میکرو متر يا کمتر خرده شده استفاده می شود. • در اين روش ،پودر مواد کریستالی را تهیه کرده در مسیر اشعه ایکس قرار می دهند و زاویه بین امتداد اشعه با امتداد بازتاب تفرق که θ2می باشد قابل اندازه گیری خواهد بود. • باقرار دادن مقدار θدر رابطه براگ dفاصله بین صفحات محاسبه می شود.برای فراهم کردن شرایطی که اشعه با تمام صفحات کریستالی زوایای صفر تا 90درجه درست کند نمونه را پودر کرده و در طول آزمایش دائما در حال گردش می باشد. • این آزمایش را می توان به روش های مختلف انجام داد که معروف ترین آنها روش دبای شرر وروش تفرق سنجی است.که به بیان این روش دبای شرر ‏Debye Scherrer در این روش از محفظه استوانه ای شکل که نمونه در مرکز قرار می گیرد استفاده می شود.نمونه به صورت میله ای بطول تقریبا 1تا2سانتیمتر و به قطر کمتر از 0.5میلیمتر ساخته می شود. در داخل محفظه در سطح جانبی فیلمی به عرض 35میلیمتر تمام سطح جانبی را می پوشاند تا با چرخش نمونه وتابش اشعه ایکس امتدادهای بازتاب را که ناشی از تفرق است ثبت نماید. چون کریستال ها از صفحات بیشماری تشکیل شده اند نتیجه آزمایش فیلمی خواهد شدشامل تعدادی دوایر متحدالمرکز که شعاع هر کدام تعیین کننده θ2متعلق به صفحه مربوطه می باشد. وضعیت دوایر ثبت شده بر روی فیلم مماس بر سطح جانبی دوربین دبای شرر در حالی که فیلم از حالت استوانه ای به حالت مسطح آورده شده است. وضعیت قرار گرفتن نمونه در دوربین دبای شرر و پیدایش دوایر روی سطح جانبی دوربین پس از برخورد اشعه ایکس به نمونه روش تفرق سنجی یا دیفرکتوری ‏Diffractometer Measurements در روش دبی شرر گفته شد اگر نمونه در مرکز یک دایره قرار گیرد واشعه ایکس در امتداد قطر این دایره به نمونه برخورد نماید امتدادهای تفرق ناشی از برخورد اشعه ایکس به صفحات کریستالی پدید می آیند که می توان بر روی فیلمی در محیط این دایره ثبت میشود. روشی دیگر برای تشخیص این امتدادهای تفرق استفاده از یک نوع شمارنده می باشد.شمارنده ممکن است بر اساس یونیزه شدن گاز یا خاصیت فلورسانس یک ماده براثر برخورد اشعه ایکس به آن ساخته شود .طرز کار آن براساس یونیزه شدن گاز داخل آن براثر برخورد اشعه باگاز می باشد.بدین ترتیب که گاز یونیزه شده بین الکترودها حرکت مینماید. الکترونهای آزادشده بطرف آند و یونها ی گاز به طرف کاتد جذب میشوند.بااتصال آند وکاتد به جریان خارجی در صورت یونیزه شدن گاز که لحظه برخورد اشعه باشمارنده است جریان بیشتری از آند و • هر گاه تغییرات زاویه ای شمارنده را بر حسب جریان آند وکاتد آن رسم کنیم منحنی به صورت زیر بدست می آید.در محل هایی که منحنی پیک را نشان می دهد محل هایی هستند که امتداد تفرق وجود دارد و در صورت وجود فیلم دبی شرر در این محل ها خط خواهیم داشت.با اندازه گیری θ2از روی محلهای پیک ها می توان d را با استفاده از قانون براگ محاسبه کرد .مقدار θ2زاویه بین امتداد اشعه ومحل شمارنده می باشد که به صورت افقی منحنی منتقل شده است .از آنجا كه شدت یك پرتو متناسب با توان دوم دامنه آن است تغییرات موجود در فاصله‌های پیموده شده توسط پرتوها سبب تغییر دامنه آنها می‌شود. منحنی تغییرات حاصل از دستگاه دیفرکتومتر که تغییرات شدت تفرق را بر شناسايي مواد به كمك پراش پرتو ‏X • الگوي پرتوایکس هر تركيب منحصر به فرد است در آزمايش پراش سنجي هدف اصلي تعيين زاويه‌هاي مربوط به هر پيك و سپس مشخص كردن فاصله صفحه‌هاي اتمي مقدار dمي‌باشد .با در دست داشتن ارقام مربوط به dكه با دست كم سه رقم پس از اعشار آرايه مي‌شود مي‌توان با مراجعه به جدول‌هاي مربوط ماده مجهول را شناسايي كرد. مهمترين اطالعات ارقام مربوط به سه پيك قوي در الگوست كه در سمت باال و چپ كارت مشخص شده‌اند منابع: کتاب بلور شناسی (مطالعه بلورها وکاربرد اشعه ایکس در بلورشناسی) مولف:دکتر حسین آشوری کتاب مبانی پراش پرتو ایکس،نویسنده :بی،دی،کالیتی ‏FADAK.US ‏chemist2011.mihanblog.com ‏edu.nano.ir