【摘要】 入射X射线在样品表面发生全反射的前提是入射角小于或等于临界角αi(入射角)≤αc(αc临界角)。

1923年,康普顿首次报道了当X射线用几乎与样品表面平行的小角度入射到理想光滑平整的样品表面上时,能够出现镜面反射的特征。入射X射线在样品表面发生全反射的前提是入射角小于或等于临界角αi(入射角)≤αc(αc临界角)。当发生全反射时,由于X射线被全反射,因此探测到的信息几乎全部是样品表面薄层的信息。在对衬底上的薄膜进行分析时,全反射法可以避免来自衬底的干扰信息。

掠入射X射线衍射(GIXRD)是一种让X射线略过样品表面的技术,这种技术能够更真实全面地表征出薄膜(特别是共辄聚合物薄膜)的微结构。测试光是平行光,相对于常规的衍射光来说能量较小,因此掠入射测试XRD的谱图绝对峰强相对较弱。但是平行光可以更好的关注薄膜表面的信息,也不容易测到基底,因此掠入射XRD专门用于测试薄膜样品。薄膜尺寸没有特别要求,但是需要测试面平整光洁,不要有遮挡物,这样测试结果才真实可信。

在最近几年中,随着小角X射线衍射理论的发展以及大功率辐射源的产品化,使得小角X射线衍射技术在对薄膜及界面的特性研究有了很大的提高。小角X射线衍射技术以其制样方便,对测试的样品无损伤,测试的表面结构信息精度较高,测得的数据可靠,对样品没有限制等优点正在获得越来越多材料研究人员的注意。但是,小角X射线技术由于需要很精确的角度控制技术,仪器设备的价格很高,目前普及率相对不高。

 

 

[1]X射线衍射仪角度校准的光学新方法[J]. 崔建军,高思田,邵宏伟,杜华,王鹤岩. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2014(08)

[2]刘永强. 小角度XRD的实现及应用[D].杭州电子科技大学,2014.

 

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