X射线衍射技术的原理

利用X射线在晶体物质中的衍射效应来分析物质结构的技术，叫做X射线衍射相分析（phase analysis of xray diffraction）。每一种结晶物质都有包括点阵类型、晶面间距等参数的晶体结构，是其特定的。用具有足够能量的x射线对试样进行照射，激发试样中的物质，会使得二次荧光X射线（标识X射线）产生。布拉格定律为晶体的晶面反射所遵循。通过对衍射角位置（峰位）的测定能够进行化合物的定性分析，通过对谱线的积分强度（峰强度）的测定能够进行定量分析，而且对谱线强度的测定，随着角度的变化关系能够检测晶粒的大小和形状。

原理

利用晶体形成的X射线衍射进行物质内部原子在空间分布状况的结构分析方法，称为X射线衍射分析。往结晶性物质上照射一定波长的X射线时，由于在结晶内遇到规则排列的原子或离子，X射线发生散射，在某些方向上加强了散射的X射线的相位，从而使与结晶结构相对应的特有的衍射现象得以显现出来。衍射X射线满足布拉格（W.L.Bragg）方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X射线的波长；θ是衍射角；d是结晶面间隔；n是整数。波长λ能够用来测定已知的X射线衍射角，从而将面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态求得。对照求出的衍射X射线强度和面间隔，就能够将试样结晶的物质结构确定下来。这就是定性分析。比较衍射X射线强度，就能够进行定量分析。能够使元素存在的化合物状态、原子间相互结合的方式获得，从而能够进行价态分析就是该种方法的特点。能够用来鉴定例如水体沉积物或悬浮物中金属存在的状态、汽车排气中卤化铅的组成、工业排放的金属及其化合物（粉尘）以及大气颗粒物中的风砂和土壤成分等等环境固体污染物。