Ero sivun ”Röntgendiffraktio” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p luokitus
p omg, mikä typo.., kappaleiden järjestystä muutettu
Rivi 1:
[[Kuva:X Ray Diffractometer.JPG|thumb|250px|right|[[Diffraktometri|Röntgendiffraktometri]]]]
'''Röntgendiffraktio''' (lyhenne '''XRD''', {{k-en|x-ray diffraction}}) on ilmiö, jossa [[röntgensäteily]] [[diffraktio|diffraktoituu]]on [[kide|kiteestä]]. Säteilyn sirontakulma riippuu kiteendiffraktoivien tasojen välimatkasta. Siten röntgendiffraktio on myös materiaalitutkimuksen menetelmä, jolla saadaan tietoa [[kide|kiteisten]] aineiden [[atomi]]tason järjestyksestä, [[kiderakenne|kiderakenteesta]]. Röntgendiffraktiota käytetään muun muassa [[mineraali]]en ja kemiallisten yhdisteiden tunnistamisessa sekä uusien materiaalien rakenteen tutkimuksessa.
 
Röntgendiffraktiomenetelmällä voidaan tarkoittaa ''jauhediffraktiomenetelmää'', missä näyte on kiteistä jauhetta, tai se voi viitata röntgendiffraktioon yksittäiskiteestä. Molemmat menetelmät perustuvat samaan diffraktioilmiöön. [[Röntgenkristallografia]]lla tarkoitetaan kiderakenteen tutkimista röntgendiffraktion avulla. Yleensä hyvin tarkkaa tietoa kiderakenteesta saa vain yksittäiskiteestä tehdyistä mittauksista.
Rivi 16:
 
Diffraktioilmiö nähdään, kun diffraktoivan hilan tasojen välimatkan on suunnilleen sama kuin käytetyn säteilyn [[aallonpituus]]. Tämä selittää miksi juuri röntgendiffraktiolla saadaan tietoa atomitason järjestyksestä kiteissä. Röntgensäteilyn aallonpituus on noin [[Ångström|ångström]]in suuruusluokkaa, kuten myös atomien välimatka kiteessä. Myös pidempiaallonpituuksista säteilyä voitaisiin käyttää diffraktiotutkimuksessa. [[Ultraviolettisäteily|Ultravioletti]]- ja [[infrapunasäteily|infrapuna]]säteilyä käytetään kuitenkin lähinnä [[spektroskopia]]menetelmissä, koska näillä aallonpituusalueilla molekyylit absorboivat säteilyä voimaakkaammin kuin röntgenalueella.
 
[[Kuva:X-ray_diffraction_transmission.png|thumb|left|250px|Yksinkertaistettu kuva symmetrisestä läpäisygeometriasta. S on röntgensäteilyn lähde, O on näyte, D on ilmaisin, ja <math>2\theta</math> on sirontakulma. Heijastusgeometriassa näytteen pinta on katkoviivan suuntainen. Lähde ja ilmaisin liikkuvat symmetrisesti näytteen suhteen.]]
==Mittausgeometria==
Kulmadispersiivisessä röntgendiffkratiomenetelmässäröntgendiffraktiomenetelmässä käytetään [[monokromaattinen säteily|monokromaattista säteilyä]]. Jauhediffraktiomenetelmässä yleisimmät mittausgeometriat ovat [[diffraktometri|röntgendiffraktometrillä]] mitatut symmetrinen läpäisy ja heijastus. Näissä menetelmissä jauhenäyte on puristettu laattamaiseksi. Läpäisygeometriassa sironneen säteilyn [[intensiteetti]]ä havainnoidaan sirontakulman <math>2\theta</math> funktiona yksiulotteisella ilmaisimella näytteen takaa ja heijastusgeometriassa samalta puolella kuin näytteeseen tuleva säteily. Myös epäsymmetrisiä menetelmiä voidaan käyttää, mutta silloin diffraktiokuvioon tehtävät korjaukset ovat hankalampia. Jauhenäyte voi olla myös sylinterin muotoinen.
Yksittäiskiteitä tutkittaessa kide asetetaan [[goniometri]]n päähän.
 
Energiadispersiivistä röntgendiffraktiomenetelmää käytetään harvemmin kuin edellä kuvattua monokromaattisen säteilyn käyttöön perustuvaa menetelmää. Energiadispersiivisessä menetelmässä käytetään polykromaattista säteilyä ja tarkastellaan vakiosirontakulmaa. Tällöin tarvitaan energiaherkkä ilmaisin, esimerkiksi [[säteilyn havaitseminen|puolijohdeilmaisin]] tai analysaattorikide.
 
==Käsitteitä==
Rivi 30 ⟶ 37:
===Ewaldin pallo===
[[Ewaldin pallo]]n avulla voidaan selvittää käänteisavaruuden hilasta mitkä heijastukset kiteestä ovat sallittuja käytetyllä säteilyn aallonpituudella.
 
[[Kuva:X-ray_diffraction_transmission.png|thumb|left|250px|Yksinkertaistettu kuva symmetrisestä läpäisygeometriasta. S on röntgensäteilyn lähde, O on näyte, D on ilmaisin, ja <math>2\theta</math> on sirontakulma. Heijastusgeometriassa näytteen pinta on katkoviivan suuntainen. Lähde ja ilmaisin liikkuvat symmetrisesti näytteen suhteen.]]
==Mittausgeometria==
Kulmadispersiivisessä röntgendiffkratiomenetelmässä käytetään [[monokromaattinen säteily|monokromaattista säteilyä]]. Jauhediffraktiomenetelmässä yleisimmät mittausgeometriat ovat [[diffraktometri|röntgendiffraktometrillä]] mitatut symmetrinen läpäisy ja heijastus. Näissä menetelmissä jauhenäyte on puristettu laattamaiseksi. Läpäisygeometriassa sironneen säteilyn [[intensiteetti]]ä havainnoidaan sirontakulman <math>2\theta</math> funktiona yksiulotteisella ilmaisimella näytteen takaa ja heijastusgeometriassa samalta puolella kuin näytteeseen tuleva säteily. Myös epäsymmetrisiä menetelmiä voidaan käyttää, mutta silloin diffraktiokuvioon tehtävät korjaukset ovat hankalampia. Jauhenäyte voi olla myös sylinterin muotoinen.
Yksittäiskiteitä tutkittaessa kide asetetaan [[goniometri]]n päähän.
 
Energiadispersiivistä röntgendiffraktiomenetelmää käytetään harvemmin kuin edellä kuvattua monokromaattisen säteilyn käyttöön perustuvaa menetelmää. Energiadispersiivisessä menetelmässä käytetään polykromaattista säteilyä ja tarkastellaan vakiosirontakulmaa. Tällöin tarvitaan energiaherkkä ilmaisin, esimerkiksi [[säteilyn havaitseminen|puolijohdeilmaisin]] tai analysaattorikide.
 
==Katso myös==
Rivi 50:
* {{Kirjaviite | Tekijä=Cullity, B.D. & Stock, S.R.| Nimeke=Elements of X-ray Diffraction | Selite=3rd Edition |Julkaisija=Prentice Hall | Vuosi=2001 | Tunniste=ISBN 0201610914}}
* {{Kirjaviite | Tekijä=Guinier, A. | Nimeke= X-Ray Diffraction: In Crystals, Imperfect Crystals, and Amorphous Bodies |Julkaisija=Dover Publications | Vuosi=1994 | Tunniste=ISBN 0486680118}}
* {{Kirjaviite | Tekijä=Klug, Harold P. Klug & Alexander, Leroy E. Alexander |Nimeke=X-ray diffraction procedures |Julkaisija=John Wiley & Sons | Vuosi=1974 | Tunniste=ISBN 0471493694 }}
* {{Kirjaviite | Tekijä=Warren, B.E. | Nimeke= X-Ray Diffraction |Julkaisija=Dover Publications | Vuosi=1990 | Tunniste=ISBN 0486663175}}
* {{Kirjaviite | Tekijä=Wilson, A.J.C (editori) | Nimeke= International tables for crystallography |Julkaisija=Kluwer Academic Publishing | Vuosi=1992 | Tunniste=ISBN 079231638X}}