XRD를 이용한 미지의 시료 정량정성 분석 자료
목 차
1. 실험목적
2. 배경이론
3. 실험방법
4. 예상결과
5. XRD의 활용
6. 조원의 역할
7. JCPDS(ICDD) FILE
8. 참고문헌
XRD를 이용한 미지의 시료 정량/정성 분석
1. 실험목적
X선은 파장이 0.01~100Å정도의 전자기파이다. 본 실험에서 이용하게 될 X-Ray Diffraction법(이하 XRD)은 X선의 파장이 원자 및 이온의 크기, 혹은 격자의 크기와 비슷한 상황에서 회절하는 현상을 이용하며, 결정구조를 해석하기 위한 가장 유력한 연구수단으로서 널리 사용된다.
본 실험에서는 전반적은 XRD를 이용한 시료분석을 실습한다. 분말 형태의 시료(Al2O3 ZnO2 SiO2 TiO2 B2O3)를 임의의 조성으로 혼합한뒤, X-Ray Diffraction법으로 측정한다. 이때 얻어진 회절데이터를 바탕으로 미지의 시료의 구성성분 및 조성, 농도 그리고 결정상태등을 해석하여 본다.
2. 배경이론
2.1 X-Ray
2.1.1 광학적 특성
X선은 에너지가 0.1~1000KeV, 진동수는 ~인 광자이다. X선 가운데 파장이 긴 장파장의 X선은 공기중에서 감쇠운동을 많이 하기 때문에 진공중에서 측정해야하며, 단파장의 X선은 물체에 대한 투과력이 크다.
X선에 대한 물질의 굴절률은 1보다 약간 작으며, 굴절률의 값이 거의 1에 가깝기 때문에 가시광선과는 달리 X선의 렌즈 및 프리즘을 만들수는 없다. X선은 빛과 동일하게 횡파이며, X선 튜브로부터 발생하는 X선은 편광되지 않으나, 모노크로미터에서 회절되는 X선은 편광되는 특징이 있다.
2.1.2 X선의 발생
고속으로 가속된 전자가 금속 타깃에 충돌하게 되면, X선이 발생하게 된다. 따라서 X선관(X-Ray Tube)는 전자 발생원, 높은 가속전압, 금속타깃을 포함하게 된다. X선관은 전자의 발생방식에 따라 두가지 종류로 구분되며 현재는 필라멘트 형식의 관만이 사용된다. 『그림1』은 X-선 관의 단면도이다.
『그림1』 X-선 관의 단면도
진공중에서 필라멘트를 가열하여 얻어지는 열전자를 높은 전압으로 가속해서 금속의 타깃에 충돌시키게 되면, X선이 발생한다. 이 경우 전자의 운동에너지의 약 0.1%정도만이 X-선으로 발생하며, 이때 발생하는 X선은 전자의 제동방사에 의한 연속 X-선과, 특성 X-선으로 구분된다.
최근에는 싱크로트론 궤도 방사광, SOR광등이 실용화 되어있으며, 강력하게 편광된 연속 X-선을 얻어낼 수 있다.
2.1.3 연속 X선
연속 X선은 고속 전…(생략)
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