二維X射線衍射

定　價(jià)：￥158.00

作　者：	（美）賀保平（Bob B.He）著
出版社：	化學(xué)工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122355515	出版時(shí)間：	2021-04-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁(yè)數(shù)：	370	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書系統(tǒng)地介紹了二維X射線衍射的原理、實(shí)驗(yàn)方法、應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域。內(nèi)容涵蓋X射線光源、二維探測(cè)器、測(cè)角儀和光路，以及衍射數(shù)據(jù)處理與解析（物相定性、微觀結(jié)構(gòu)分析、殘余應(yīng)力分析、織構(gòu)分析、結(jié)晶度測(cè)量、薄膜分析、小角散射等），并給出了很多先進(jìn)材料和藥物等的具體分析實(shí)例，如用于檢查各種樣品，包括金屬、聚合物、陶瓷、半導(dǎo)體、薄膜、涂料、生物材料、復(fù)合材料等。本書可供材料、化學(xué)、物理、藥學(xué)等專業(yè)研究人員，從事X射線衍射結(jié)構(gòu)表征相關(guān)的研究生、檢測(cè)人員、技術(shù)人員等參考閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　Bob B. He（賀保平）博士現(xiàn)任布魯克公司創(chuàng)新及二維衍射業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)，并擔(dān)任印度理工學(xué)院的杰出訪問(wèn)教授。主要從事X射線衍射儀及應(yīng)用開發(fā)，在二維衍射領(lǐng)域具有較高造詣。申請(qǐng)或授權(quán)17項(xiàng)美國(guó)發(fā)明專利及相應(yīng)的歐盟國(guó)家專利，獲兩項(xiàng)R&D 100美國(guó)科技創(chuàng)新獎(jiǎng)——美國(guó)科技界的“奧斯卡”獎(jiǎng)，發(fā)表30篇以上相關(guān)論文，出版英文專著《二維X射線衍射》（第1、2版），合著《國(guó)際晶體學(xué)手冊(cè)H集》第2章，參與制定歐洲殘余應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)。程國(guó)峰，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所，課題組長(zhǎng)、高級(jí)工程師，碩士生導(dǎo)師，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 X射線衍射結(jié)構(gòu)表征課題組組長(zhǎng)。主要研究領(lǐng)域?yàn)閄射線衍射與散射理論及應(yīng)用，多鐵性與磁電耦合物理及材料制備等。曾先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委基礎(chǔ)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、上海市科委標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院儀器創(chuàng)新、上海硅酸鹽所創(chuàng)新等項(xiàng)目6項(xiàng)，主編出版《納米材料的X射線分析》、《同步輻射X射線應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)》專著2部，發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，獲專利授權(quán)2項(xiàng)，在Nat. Mater.，J. Appl. Phys.，Mater. Lett.等SCI期刊上發(fā)表論文70余篇?，F(xiàn)任中國(guó)晶體學(xué)會(huì)粉末衍射專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)物理學(xué)會(huì)固體缺陷專業(yè)委員會(huì)委員、上海市物理學(xué)會(huì)X射線衍射與同步輻射專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)。

圖書目錄

第1章緒論001
1.1X射線技術(shù)簡(jiǎn)史001
1.2晶體幾何學(xué)002
1.2.1晶格和對(duì)稱性002
1.2.2晶向和晶面003
1.2.3原子在晶體中的排列006
1.2.4晶體結(jié)構(gòu)缺陷007
1.3X射線衍射原理008
1.3.1布拉格定律008
1.3.2衍射圖譜009
1.4倒易空間及衍射010
1.4.1倒易點(diǎn)陣010
1.4.2厄瓦爾德球010
1.4.3衍射錐和衍射矢量錐012
1.5二維X射線衍射012
1.5.1由面探測(cè)器測(cè)量的衍射圖012
1.5.2利用二維衍射圖進(jìn)行材料表征013
1.5.3二維X射線衍射系統(tǒng)及其部件015
1.5.4小結(jié)015
參考文獻(xiàn)016

第2章衍射幾何和基本原理020
2.1引言020
2.1.1二維衍射與傳統(tǒng)衍射的比較020
2.2衍射空間和實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系021
2.2.1實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系下的衍射圓錐021
2.2.2實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系下的衍射矢量圓錐023
2.3探測(cè)器空間和探測(cè)器幾何024
2.3.1三維空間衍射花樣的理想探測(cè)器024
2.3.2衍射圓錐及其與平板二維探測(cè)器的錐截面024
2.3.3探測(cè)器位置025
2.3.4衍射空間中的像素位置——平板探測(cè)器026
2.3.5衍射空間的像素位置——不在衍射儀平面的平板探測(cè)器027
2.3.6衍射空間的像素位置——柱面探測(cè)器029
2.4樣品空間和測(cè)角儀幾何032
2.4.1歐拉幾何中樣品的旋轉(zhuǎn)和平移032
2.4.2測(cè)角儀幾何的變體034
2.5從衍射空間向樣品空間的轉(zhuǎn)換035
2.6倒易空間036
2.7小結(jié)037
參考文獻(xiàn)039

第3章X射線光源及光學(xué)部件040
3.1X射線的產(chǎn)生及特征040
3.1.1X射線譜及特征譜線040
3.1.2靶面焦點(diǎn)與取出角041
3.1.3靶面焦點(diǎn)亮度與形狀042
3.1.4吸收和熒光043
3.1.5同步輻射044
3.2X射線光學(xué)部件044
3.2.1劉維爾(Liouville)定理與基本原理044
3.2.2傳統(tǒng)衍射儀中的X射線光學(xué)部件046
3.2.3二維衍射儀中的X射線光學(xué)部件048
3.2.4β濾波片051
3.2.5晶體單色器052
3.2.6多層膜反射鏡054
3.2.7針孔準(zhǔn)直器058
3.2.8毛細(xì)管光學(xué)部件060
參考文獻(xiàn)062

第4章X射線探測(cè)器064
4.1X射線探測(cè)技術(shù)064
4.2常規(guī)衍射儀中的點(diǎn)探測(cè)器066
4.2.1正比計(jì)數(shù)器066
4.2.2閃爍計(jì)數(shù)器067
4.2.3固體探測(cè)器067
4.3點(diǎn)探測(cè)器的特點(diǎn)068
4.3.1計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)068
4.3.2探測(cè)量子效率和能量范圍069
4.3.3探測(cè)器線性度和計(jì)數(shù)率070
4.3.4能量分辨率072
4.3.5檢測(cè)限和動(dòng)態(tài)范圍073
4.4線探測(cè)器074
4.4.1線探測(cè)器幾何形狀074
4.4.2線探測(cè)器的種類076
4.4.3線探測(cè)器的特征參數(shù)077
4.5面探測(cè)器的特征參數(shù)079
4.5.1有效面積和角度覆蓋范圍080
4.5.2重量和尺寸083
4.5.3像素角度覆蓋范圍083
4.5.4面探測(cè)器的空間分辨率085
4.5.5像素?cái)?shù)目和角度分辨率086
4.5.6二維衍射儀的角度分辨率087
4.6面探測(cè)器的類型089
4.6.1多絲正比（MWPC）探測(cè)器089
4.6.2影像板（IP）090
4.6.3電荷耦合（CCD）探測(cè)器091
4.6.4互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）探測(cè)器094
4.6.5像素陣列（PAD）探測(cè)器094
4.6.6電荷積分像素陣列（CPAD）探測(cè)器097
4.6.7微隙探測(cè)器098
4.6.8面探測(cè)器的比較102
參考文獻(xiàn)104

第5章測(cè)角儀和樣品臺(tái)107
5.1測(cè)角儀和樣品位置107
5.1.1引言107
5.1.2二圓測(cè)角儀107
5.1.3樣品臺(tái)108
5.1.4測(cè)角儀軸序列109
5.2測(cè)角儀精度110
5.2.1誤差球110
5.2.2角度準(zhǔn)確度和精度112
5.3樣品校準(zhǔn)和可視化系統(tǒng)114
5.4環(huán)境樣品臺(tái)115
5.4.1圓頂式高溫臺(tái)115
5.4.2變溫樣品臺(tái)校準(zhǔn)116
參考文獻(xiàn)118

第6章數(shù)據(jù)處理120
6.1引言120
6.2非均勻響應(yīng)校正120
6.2.1校正源121
6.2.2非均勻響應(yīng)的校正算法122
6.3空間校正123
6.3.1基準(zhǔn)板與探測(cè)器平面123
6.3.2空間校正算法125
6.4探測(cè)器位置精度及校正128
6.4.1探測(cè)器位置公差129
6.4.2探測(cè)器位置校準(zhǔn)130
6.4.3利用衍射環(huán)進(jìn)行探測(cè)器旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)131
6.4.4衍射錐的交點(diǎn)133
6.5幀積分136
6.5.1幀積分的定義136
6.5.2幀積分算法——平面圖像138
6.5.3幀積分算法——柱面圖像142
6.6多幀合并143
6.6.1合并多幀143
6.6.2平面二維幀的柱面投影145
6.6.3重疊區(qū)域合并148
6.7二維掃描圖像150
6.8洛倫茲、偏振和吸收校正153
6.8.1洛倫茲校正153
6.8.2偏振校正153
6.8.3空氣散射和鈹窗吸收校正156
6.8.4樣品吸收校正158
6.8.5強(qiáng)度校正組合162
參考文獻(xiàn)163

第7章物相鑒定165
7.1引言165
7.2相對(duì)強(qiáng)度166
7.2.1多重性因子166
7.2.2電子和原子散射167
7.2.3結(jié)構(gòu)因子168
7.2.4衰減因子168
7.3衍射幾何和分辨率169
7.3.1探測(cè)器距離和分辨率169
7.3.2散焦效應(yīng)169
7.3.3透射模式衍射172
7.4采樣統(tǒng)計(jì)性173
7.4.1有效采樣體積173
7.4.2角窗174
7.4.3虛擬擺動(dòng)175
7.4.4樣品擺動(dòng)175
7.5擇優(yōu)取向效應(yīng)177
7.5.1有織構(gòu)時(shí)的相對(duì)強(qiáng)度177
7.5.2纖維織構(gòu)的強(qiáng)度校正179
參考文獻(xiàn)183

第8章織構(gòu)分析184
8.1引言184
8.2極密度和極圖184
8.3基本公式187
8.3.1極角187
8.3.2極密度188
8.4數(shù)據(jù)采集策略189
8.4.1單次φ掃描189
8.4.2多重φ掃描190
8.4.3φ和ω聯(lián)用掃描192
8.4.4測(cè)角儀φ旋轉(zhuǎn)方向192
8.4.5透射模式193
8.4.6與點(diǎn)探測(cè)器比較196
8.5織構(gòu)數(shù)據(jù)處理196
8.5.1 2θ積分196
8.5.2吸收校正198
8.5.3極圖內(nèi)插200
8.5.4極圖對(duì)稱性200
8.5.5極圖歸一化200
8.6取向分布函數(shù)200
8.6.1歐拉角和歐拉空間201
8.6.2ODF計(jì)算202
8.6.3從ODF計(jì)算極圖203
8.7纖維織構(gòu)204
8.7.1纖維織構(gòu)的極圖204
8.7.2纖維織構(gòu)的ODF206
8.8聚合物織構(gòu)207
8.8.1聚合物數(shù)據(jù)采集策略207
8.8.2聚合物薄膜的極圖207
8.9二維衍射測(cè)量織構(gòu)的其他優(yōu)勢(shì)209
8.9.1取向關(guān)系209
8.9.2織構(gòu)的直接觀察210
參考文獻(xiàn)211

第9章應(yīng)力測(cè)量213
9.1引言213
9.1.1應(yīng)力213
9.1.2應(yīng)變216
9.1.3彈性和胡克定律217
9.1.4X射線彈性常數(shù)和各向異性因子218
9.1.5殘余應(yīng)力219
9.2X射線應(yīng)力分析原理220
9.2.1應(yīng)變和布拉格定律220
9.2.2應(yīng)變測(cè)量221
9.2.3應(yīng)力測(cè)量222
9.2.4不用d0的應(yīng)力測(cè)量224
9.2.5ψ傾角和測(cè)角儀226
9.2.6使用面探測(cè)器的sin2ψ法228
9.3二維衍射應(yīng)力分析原理229
9.3.1應(yīng)力測(cè)量的二維基本方程229
9.3.2傳統(tǒng)理論與二維理論的關(guān)系232
9.3.3不同應(yīng)力狀態(tài)下的二維方程233
9.3.4零應(yīng)力時(shí)的真實(shí)晶面間距236
9.3.5衍射圓錐扭曲模擬237
9.3.6測(cè)角儀旋轉(zhuǎn)方向240
9.4二維衍射測(cè)量應(yīng)力的步驟241
9.4.1儀器要求與配置241
9.4.2數(shù)據(jù)采集策略243
9.4.3數(shù)據(jù)積分和峰位測(cè)定245
9.4.4應(yīng)力測(cè)量248
9.4.5織構(gòu)和大晶粒尺寸的影響249
9.4.6強(qiáng)度加權(quán)小二乘法250
9.4.7零應(yīng)力樣品和標(biāo)樣251
9.4.8動(dòng)態(tài)樣品高度調(diào)整252
9.4.9用零應(yīng)力樣品校正252
9.4.10應(yīng)力標(biāo)樣校正254
9.5實(shí)例255
9.5.1二維方法與傳統(tǒng)方法的比較255
9.5.2樣品擺動(dòng)和虛擬擺動(dòng)256
9.5.3焊件應(yīng)力的面掃描257
9.5.4薄膜的殘余應(yīng)力260
9.5.5用多個(gè){hkl}衍射環(huán)測(cè)量殘余應(yīng)力262
9.5.6單傾角法266
9.5.7重復(fù)性和重現(xiàn)性研究272
附錄9.1從應(yīng)力張量計(jì)算主應(yīng)力274
附錄9.2應(yīng)力測(cè)量參數(shù)275
參考文獻(xiàn)276

第10章小角X射線散射280
10.1引言280
10.1.1小角X射線散射理論280
10.1.2小角散射通式及參數(shù)280
10.1.3X射線光源和光學(xué)部件281
10.2二維小角散射系統(tǒng)283
10.2.1小角散射附件283
10.2.2專用小角散射系統(tǒng)285
10.2.3探測(cè)器校正和系統(tǒng)校準(zhǔn)285
10.2.4數(shù)據(jù)采集和積分287
10.3應(yīng)用實(shí)例288
10.3.1溶液中的顆粒288
10.3.2掃描小角散射和透射測(cè)量289
10.4二維小角散射的創(chuàng)新289
10.4.1同時(shí)測(cè)量透射和小角散射289
10.4.2垂直小角散射系統(tǒng)292
參考文獻(xiàn)294

第11章組合篩選297
11.1引言297
11.1.1組合化學(xué)297
11.1.2高通量篩選297
11.2用于高通量篩選的二維衍射系統(tǒng)297
11.2.1反射幾何中的篩選技術(shù)298
11.2.2自動(dòng)伸縮阻光刀300
11.2.3透射幾何的篩選303
11.3二維衍射和拉曼的組合篩選306
參考文獻(xiàn)308

第12章其他應(yīng)用311
12.1結(jié)晶度311
12.1.1簡(jiǎn)介311
12.1.2傳統(tǒng)衍射與二維衍射的對(duì)比312
12.1.3散射校正312
12.1.4內(nèi)部法和外部法314
12.1.5完全法315
12.2晶粒尺寸316
12.2.1簡(jiǎn)介316
12.2.2晶粒尺寸引起的衍射線展寬317
12.2.3利用γ方向線形分析計(jì)算晶粒尺寸318
12.3殘余奧氏體324
12.4晶體取向326
12.4.1相對(duì)樣品的取向326
12.4.2晶面夾角327
12.4.3單晶片的斜切角328
12.5薄膜分析329
12.5.1掠入射X射線衍射329
12.5.2使用二維探測(cè)器的反射法333
12.5.3倒易空間面掃描334
參考文獻(xiàn)339

第13章創(chuàng)新與發(fā)展342
13.1引言342
13.2用于二維衍射的掃描線探測(cè)器342
13.2.1工作原理342
13.2.2線探測(cè)器掃描的優(yōu)勢(shì)343
13.3三維探測(cè)器346
13.3.1探測(cè)器的第三維度346
13.3.2三維探測(cè)器幾何346
13.3.3三維探測(cè)器和倒易空間348
13.4像素直接衍射分析348
13.4.1概念348
13.4.2像素衍射矢量和像素計(jì)數(shù)349
13.4.3物相鑒定、織構(gòu)和應(yīng)力的PDD分析349
13.5高分辨二維X射線衍射儀351
13.5.1背景351
13.5.2倒易空間的高分辨二維衍射352
13.5.3高分辨二維衍射的新配置353
參考文獻(xiàn)357

附錄A常用參數(shù)值358

附錄B符號(hào)361

索引367