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1月17日 X-ray diffraction
XRD(X線回折測定)

X線といえば、レントゲンが連想されるがあれは透過したものを映している。
ここで言うX線は結晶格子に反射されたスペクトルの事だ。

このX線が結晶格子によって回折される現象を利用して
物質の結晶構造を調べることが可能である。

このようにX線の回折の結果を解析して
結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法を
X線結晶構造解析あるいはX線回折法という。
略してX線回折。

ブラッグ父子は、
X線回折を結晶中の原子が作る面(原子網面)がX線を反射し、
平行な別の2つの面に反射されたX線が
干渉によって強め合う現象と解釈して
より簡素な条件を導いた。

この条件は2つの面の間隔をd、
X線の入射角および反射角をθ、
任意の整数n、X線の波長λとすると

2dsinθ = nλ

と表される。
これをブラッグの条件という。
この条件を結晶格子とX線の入射、回折の
幾何的配置が満たしたときにはじめてX線回折が観測できる。

XRDにはいくつか種類があるが
自分が使っているのは粉末X線回折。

粉末XRDとは、文字通り粉末の試料のX線回折を測定する。
粉末X線回折で得られる回折X線強度はさまざまな方向を
ランダムに向いた単結晶からの回折の総和となる。
既知の物質については入射角と回折強度がデータベース化されていて、
これと照合することで未知試料の同定を行ったり、
サンプルがしっかり出来ているかという判断をするわけだ。

また、データベースに無い試料についてもRietveld法(リートベルト法)により
構造解析することで構造を決定できる場合がある。

同じような実験で、中性子回折、電子線回折
XRDにも特定X線、放射光X線(KEKで測定しているもの)など
様々なものがある。
ちなみにγ線までやっちゃうと、ちょっと話が変わってくる。

■関連サイト
RIETAN-2000(+VENUS)による結晶構造解析
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by v_spec2-n1 | 2006-01-17 23:56 | 研究室・就職活動
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