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特征X射線及其衍射X射線是一種波長（0.06-20nm）很短的電磁波，能穿透一定厚度的物質，并能使熒光物質發光、照相機乳膠感光、氣體電離。用高能電子束轟擊金屬靶產生X射線，它具有靶中元素相對應的特定波長，稱為特征X射線。如銅靶對應的X射線波長為0.154056 nm。
X射線衍射儀的英文名稱是X-ray Powder diffractometer簡寫為XPD或XRD。有時會把它叫做x射線多晶體衍射儀，英文名稱為X-ray polycrystalline diffractometer簡寫仍為XPD或XRD。
X射線衍射儀的形式多種多樣，用途各異，但其基本構成很相似，為X射線衍射儀的基本構造原理圖，主要部件包括4部分。
（1） 高穩定度X射線源 提供測量所需的X射線, 改變X射線管陽極靶材質可改變X射線的波長, 調節陽極電壓可控制X射線源的強度。
（2） 樣品及樣品位置取向的調整機構系統 樣品須是單晶、粉末、多晶或微晶的固體塊。
（3） 射線檢測器 檢測衍射強度或同時檢測衍射方向, 通過儀器測量記錄系統或計算機處理系統可以得到多晶衍射圖譜數據。
（4） 衍射圖的處理分析系統 現代X射線衍射儀都附帶安裝有專用衍射圖處理分析軟件的計算機系統, 它們的特點是自動化和智能化。
X射線衍射儀工作原理
X射線是利用衍射原理，精確測定物質的晶體結構，織構及應力。對物質進行物相分析、定性分析、定量分析。廣泛應用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學、材料生產等領域。
特征X射線是一種波長很短(約為20～0.06nm)的電磁波，能穿透一定厚度的物質，并能使熒光物質發光、照相乳膠感光、氣體電離。在用電子束轟擊金屬“靶”產生的X射線中，包含與靶中各種元素對應的具有特定波長的X射線，稱為特征（或標識）X射線。考慮到X射線的波長和晶體內部原子間的距離相近，1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出一個重要的科學預見：晶體可以作為X射線的空間衍射光，即當一束X射線通過晶體時將發生衍射，衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強，在其他方向上減弱。分析在照相底片上得到的衍射花樣，便可確定晶體結構。這一預見隨即為實驗所驗證。1913年英國物理學家布拉格父子(W. H. Bragg, W. .L Bragg)在勞厄發現的基礎上，不僅成功地測定了NaCl、KCl等的晶體結構，并提出了作為晶體衍射基礎的著名公式──布拉格定律：2dsinθ=nλ 式中λ為X射線的波長，n為任何正整數。當X射線以掠角θ（入射角的余角，又稱為布拉格角）入射到某一點陣晶格間距為d的晶面面上時，在符合上式的條件下，將在反射方向上得到因疊加而加強的衍射線。
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