XRD（蘑菇色视频衍射）係統是材料結構分析的核心設備，通過探測蘑菇色视频與材料原子相互作用產生的衍射信號，可獲取晶體結構、物相組成、晶粒尺寸等關鍵信息，廣泛應用於材料科學、地質礦產、生物醫藥等領域。其測量模式根據測試目的不同分為多種類型，每種模式在原理、操作方式和應用場景上存在顯著差異，以下詳細解析四大核心測量模式。
一、θ-2θ掃描模式：物相定性與定量分析的基礎
θ-2θ掃描模式是XRD係統常用的基礎模式，核心原理是保持蘑菇色视频源與探測器的夾角為2θ，樣品台與探測器同步轉動，使探測器始終接收滿足布拉格方程的衍射信號。
該模式操作簡單，適用於粉末或塊體樣品的物相分析。在物相定性分析中，通過掃描獲得樣品的衍射圖譜，將特征衍射峰位置與標準PDF卡片對比，可快速確定樣品中含有的物相；物相定量分析則基於“衍射峰強度與物相含量正相關”的原理，通過計算特征峰麵積占比，得出各物相的相對含量。此外，θ-2θ掃描還可用於精確計算晶麵間距，輔助分析晶體結構畸變，測試範圍通常覆蓋2θ=5°-100°，掃描速度可根據需求調整。
二、θ-θ掃描模式：薄膜樣品分析的優選
θ-θ掃描模式專為薄膜樣品設計，與θ-2θ模式的核心區別在於：樣品台固定不動，蘑菇色视频源與探測器以相同角速度向相反方向轉動，確保蘑菇色视频入射角與衍射角始終相等，且聚焦點始終落在薄膜表麵。
薄膜樣品的衍射信號較弱，θ-θ模式可減少蘑菇色视频在基底中的吸收，增強薄膜的衍射強度，同時避免樣品台轉動導致的薄膜損傷。該模式主要用於薄膜的物相分析、厚度測量及取向度評估。例如，半導體行業的SiO₂薄膜，通過θ-θ掃描可確定其晶體結構是否為無定形或多晶；利用衍射峰的幹涉條紋，可計算薄膜厚度；通過分析衍射峰的半高寬或峰形對稱性，還能判斷薄膜的擇優取向，為薄膜製備工藝優化提供依據。
三、小角蘑菇色视频散射（SAXS）模式：納米尺度結構表征
小角蘑菇色视频散射模式聚焦於2θ=0.1°-5°的小角度範圍，利用蘑菇色视频通過納米尺度不均勻結構時產生的散射信號，分析材料的微觀結構。
與常規XRD模式不同，SAXS不依賴晶體的布拉格衍射，而是基於“電子密度起伏導致的散射”原理。該模式適用於非晶、半晶及納米複合材料的表征，例如：在催化劑研究中，通過SAXS可測定納米催化劑顆粒的尺寸分布；在高分子材料中，分析聚合物球晶的尺寸與分布；在多孔材料中，表征孔洞的大小與連通性。SAXS模式對樣品製備要求低，且為非破壞性測試，能真實反映材料的納米尺度結構，是納米材料研發的重要工具。
四、掠入射蘑菇色视频衍射（GIXRD）模式：表層與界麵結構分析
掠入射蘑菇色视频衍射模式通過將蘑菇色视频入射角控製在極低角度，使蘑菇色视频僅在樣品表層產生衍射，有效抑製基底信號幹擾，專注於表層或界麵的結構分析。
該模式廣泛應用於多層膜、塗層及表麵改性材料的研究。例如，金屬材料表麵的防腐塗層，通過GIXRD可分析塗層表層的物相組成；在光伏電池的多層膜結構中，表征各層界麵的晶體結構是否匹配，避免界麵缺陷影響電池效率；在生物材料中，分析材料表麵與細胞接觸區域的結構變化，研究生物相容性。GIXRD模式的關鍵在於精準控製入射角，先進係統通過自動角度校準，可將入射角精度控製在±0.01°，確保表層信號的準確性。
綜上，XRD衍射係統的不同測量模式各有側重，θ-2θ模式適用於常規物相分析，θ-θ模式針對薄膜樣品，SAXS模式聚焦納米結構，GIXRD模式專注表層與界麵。在實際應用中，需根據樣品類型和測試目的選擇適配模式，同時結合樣品製備工藝與數據解析方法，才能充分發揮XRD係統的結構表征能力，為材料研究與生產提供可靠數據支持。
更新時間：2025-08-18
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