运行的硬x射线辐射实验在实验室里

本文将探讨使用硬辐射分析材料的不同的好处。亚博网站下载大多数的粉XRD系统使用铜阳极产生x射线。然而,对于某些应用程序使用钼或银阳极产生辐射的波长要短,可以提供更多的福利和启用新的实验,如涉及范围广泛的问。

当困难辐射需要使用同步加速器是常见的。然而,这不再是总是需要先进的x射线发生器、探测器和光学意味着某些类型的辐射可以在实验室进行实验。本文探讨了六种不同的优点使用硬辐射进行研究。

更大的穿透深度

软x射线的使用,比如从铜阳极,可以导致无机材料的渗透深度只有几微米(表1)。努力辐射源可用于分析样品更深层次,增加抽样数量和促进传播实验厚样本。

表1。的例子在μm穿透深度不同的材料和不同的x射线波段。亚博网站下载

	Cr (2.29)	有限公司 (1.79)	铜 (1.54)	莫 (0.71)	Ag) (0.56)
艾尔	19	39	60	572年	1131年
铜	6	11	17	18	35
钢	9	9	4	28	54
W	1	2	2	4	8
铬镍铁合金	6	7	7	26	37
Ni-35Al	7	14	22	29日	55
菲2O3	16	32	7	58	112年
有限公司3O4	13	25	5	43	84年
钕铁硼	7	6	3	26	50
如果	18	36	54	527年	1040年
LiFePO4	23	46	18	155年	298年

这增加的程度促进晶体分析实际设备如锂离子电池和高压实验使用的执行如。钻石顶砧。

更好的晶体数据

晶体粉末样品的测量结果的最喜欢的设置是使用玻璃粉末几何毛细血管,为了最小化择优取向的影响。

图1所示。里特维德细化铁(IO₃)₃进行HighScore套件[1]空间群P6₃细胞参数a = b = 9.2361 (1) a, c = 5.23882 (7);Rwp = 2.4, GoF = 3.4

用钼辐射x射线聚焦光学促进毛细血管的使用大直径无过度吸收或减少角分辨率的问题,由于这一事实辐射聚焦到探测器的位置。此外,硬辐射有利于更全面的测定原子热参数如B_iso。

可靠的数据材料局部结构分析(PDF)

以前,对分布函数(PDF)分析才可能使用synchrotron-generated x射线。然而,现在,这是可能使用实验室多功能衍射仪,如Panalytical苍天,感谢精心优化光路,导致低和无特色的背景。

图2。结构函数S (Q)比较两个同步beamlines GaliPIX苍天^{3 d}(包括密苏里州以及Ag)辐射)

当使用钼(Mo) x射线源最大问范围的17¹可以达到,银(Ag)来源可以实现问范围高达21¹,见图2。

x射线成像和计算机断层扫描对范围广泛的材料亚博网站下载

硬辐射的使用意味着x射线成像和计算机断层扫描可以用来分析更广泛的材料。亚博网站下载x射线从钼或银源更穿透这意味着样品密度,或较厚,可以分析。

图3。多孔混凝土。上面一行与小孔,底下一行大毛孔。混凝土板的照片,b) 3 d视图使用等值面呈现,c)的横截面样本显示详细毛孔(蓝色)和混凝土框架与选择区域确定孔的地方。

快速数据收集

使用硬辐射,而不是使用铜辐射,意味着2θ的范围需要收集一定数量的反射比较低。2θ铜的100°范围辐射相当于大约30°与银,这意味着一个完整的模式可以在短短几秒钟。

图4。高效完整模式快照(33度与Ag)辐射,相当于与铜辐射~ 100度)记录在2秒。

更好的准备时间同步加速器束

同时实验室硬x射线系统有一个低得多的通量比他们更可用的同步加速器。实验室系统允许测试样品之前测量的更昂贵的同步系统。这是更多的时间和成本效率,增加项目批准的可能性。

图5。四个完整的商业移动电池的充放电循环,与Ag)辐射测量(5分钟/扫描,14小时总测量时间)

受益于研究辐射与困难

研究人员想要研究无定形状态。改善硬件和软件意味着辐射性PDF分析现在可能在实验室没有同步访问。PDF分析允许研究人员确定非晶态和nano-crystalline材料的原子间的距离。亚博网站下载

研究人员想要研究化学反应。努力从钼和银源辐射更穿透这意味着化学反应发生在密封的容器可以观察到。一个很好的例子是研究锂离子电池内部发生的反应。空间解决收集的信息可以使用2 d x射线探测器和pencil-like梁。

晶体学家们。使用硬辐射源与专业聚焦光学和先进的探测器晶体学家们可以观察细节关于晶体结构,而无需使用一个同步源。

教育和商业研究机构的领导人。如上探索使用硬辐射的研究有利于广泛的应用程序。使用苍天的前缀概念的用户可以很容易地切换不同的实验设置ups提取丰富的信息在一个广泛的样本包括电化学细胞,生物材料,金属和药品。亚博网站下载

2. 莫尔文Panalytical专家在坚硬辐射分析

苍天可以提供高质量的数据即使是更具挑战性的应用程序使用辐射。高质量的数据是可以保证的,因为:

• 乐器为连续操作的励磁电压60 kV高钼和银K-alpha辐射通量。仪器自动确定哪些使用x光管并将这些信息存储在.xrdml文件。
• 4千瓦x射线发生器——这意味着使用钼源(3 kW max)很容易范围内。
• 高精密x射线传播几何图形的镜子实验。高角分辨率使用聚焦镜允许数据收集工作促进成像设备,如电池,和测量玻璃内的毛细血管
• 光学路径提供了一个低噪声背景下,根据需要对敏感的应用程序,比如PDF。苍天为证明这世界各地许多专用的安装为这种类型的分析。
• 辐射x射线探测器设计处理困难。实验中硬高吸收的辐射探测器需要。传统探测器(气体或硅基)只能吸收的辐射,其余收集的读出电路,有可能造成损害。
• 体积的经验使用硬辐射non-ambient条件。应用程序团队表现硬辐射测试可用在大多数non-ambient钱伯斯和要求供应商改进。莫尔文Panalytical处理室制造商和可以帮助提供定制non-ambient室。
• 莫尔文Panalytical的小说Pixirad技术使用最先进的CdTe传感器的限制是不透明90 keV(参见图6),并提供高质量图像的分辨率每像素60微米。尖锐的点扩散函数提供的图像只有一个像素,从而防止盛开,和限制背景噪音。检测器的高动态范围促进计算机断层扫描,射线照相法和x射线成像。暴露的探测器直接光束不会造成损害,如果做的很少。
• x光管阳极高稳定性。比铜强辐射更严格的衍射角度x射线辐射的光路稳定是更重要的。莫尔文Panalytical已确保稳定的结果在一个长寿命由几个修改常规管设计。
• 莫尔文Panalytical仪器设计灵活,不会过时。前缀的设计可以实现系统意味着新的实验需要容易改变仪器的配置,例如:
  • 改变之间的反射和传输模式(横向样本)和毛细管模式
  • 含铜改变之间困难的辐射和辐射
  • 改变non-ambient样品室之间和不同的光学组件
• 莫尔文Panalytical具有坚实的声誉,将最新的技术创新现有的仪器,在某些情况下甚至超过10岁的系统。
• 莫尔文Panalytical的仪器是非常安全的,适合所有规定。每个仪器是使用硬辐射安全测试之前出售。使用第三方安全检查监督设计和生产。
• 产生.xrdml数据分析(包括波长)通过提供HighScore软件允许分析粉末衍射辐射和更多的使用困难。在此之前的卢瑟福阿普尔顿实验室开发的一种算法计算的PDF。计算机断层扫描数据可以从卷跑通过VG StudioMax软件图形。

图6。探测效率的函数为Si和CdTe光子能量与不同厚度(h)。

这些信息已经采购,审核并改编自莫尔文Panalytical提供的材料。亚博网站下载

在这个来源的更多信息,请访问莫尔文Panalytical