x-선 회절分析(분석) 기본 원리 [XRF기본원리]
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작성일 23-01-29 00:20
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X-선은 두 가지 서로 다른 Cause 에 의해 발생될 수 있다.
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설명
순수한 결정질 물질에 조사되는 X-선에 의해서 생기는 회절패턴은 그 물질의 구조에 관한 정보를 갖는다.
또한 여러가지 성분(成分)이 혼합된 혼합물에서도 각각 물질 나름의 독립적인 회절패턴을 나타내므로 식별이 가능하며 혼합물 중의 각 성분(成分)의 量과 회절 X-선의 강도 사이에는 일정한 상관관계가 있으므로 이러한 회절패턴을 이용한 정량분석도 가능하다.
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다.
1-1. X-선의 성질
결정체에 입사된 X-선은 결정내의 원자와의 상호작용에 의해 모든 방향으로 산란되나 입사 beam과 위상이 일치되는 산란광만이 특정방향으로 보강을 일으켜 회절 beam이 발생되며(즉, 회절 X-선의 방향은 결정내의 각 원자에서 부터 산란 X-선의 위상이 일치하는 방향) 이것은 아래의 Bragg 조건을 만족할 때만 일어날 수 있다아
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x-선 회절分析(분석) 기본 원리 [XRF기본원리]
공업원료로 쓰이는 대부분의 고체들은 3차원적으로 규칙적인 원자배열을 갖는 결정을 이루고 있으며 이들 원자들은 X-선에 대해 3차원적 회절격자로 작용하게 된다
공업원료로 쓰이는 대부분의 고체들은 3차원적으로 규칙적인 원자배열을 갖는 결정을 이루고 있으며 이들 원자들은 X-선에 대해 3차원적 회절격자로 작용하게 된다.
X-선은 빛과 마찬가지로 보이지 않으며 직진성을 가지고 불투명한 물질에 대해서도 침투력을 나타내어 여러 분야에 유용하다. 특히, 불투명한 물체의 내부구조가 미세구조 연구에 주로 이용되어진다.
이렇게 해서 나타나는 특성(特性)회절 패턴에 의해서 이미 알고 있는 회절패턴과 비교하는 방법으로 結晶構造와 相을 판별하게 된다. 記錄紙上에서 최대 회절 peak의 위치와 그 intensity를 찾아 비교해 보면 물질은 항상 그 물질의 고유한 회절패턴을 가지고 있음을 알 수 있다. 결정체에 입사된 X-선은 결정내의 원자와의 상호작용에 의해 모든 방향으로 산란되나 입사 beam과 위상이 일치되는 산란광만이 특정방향으로 보강을 일으켜 회절 beam이 발생되며(즉, 회절 X-선의 방향은 결정내의 각 원자에서 부터 산란 X-선의 위상이 일치하는 방향) 이것은 아래의 Bragg 조건을 만족할 때만 일어날 수 있다.
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둘째 target 물질 자체에 Cause 이 있어 생기는 것으로서 characteristic line 이라 하며 target 물질의 종류에 따라 그것이 나타나는 파장과 강도가 다르며 K excitation voltage라 불리는 특정 voltage 이상에서 발생되고 K, L, M․․․line 으로 구분된다.
첫째 X-선관의 target에 부딪힌 전자들의 연속적인 감속과정에서 그들의 kinetic energy가 photon energy로 전환됨에 의해 생기는 것으로 continuous spectrum을 나타낸다.
앞의 그림에서 CDF의 길이가 nλ가 되어야만 입사광과 산란광이 in phase되어 보강 간섭에 의한 회절 beam이 나온다는 것이 그 원리이다.
