1．衍射仪的结构和原理

衍射仪是进行X射线分析的重要设备，主要由高压控制系统、测角仪、记录仪和水冷却系统组成。新型的衍射仪还带有条件输入和数据处理系统。图9-1示出了X射线衍射仪框图。

测角仪是衍射仪的重要部分，其几何光路如图9-2所示。X射线源焦点与计数管窗口分别位于测角仪圆周上，样品位于测角仪圆的正中心。在入射光路上有固定式梭拉狭缝S1和可调式发射狭缝K，在反射光路上也有固定式梭拉狭缝S2和可调式防散射狭缝L与接收狭缝F，有的衍射仪还在计数管C前装有单色器。当给X光管加以高压，产生的X射线经由发射狭缝照射到样品上时，晶体中与样品表面平行的面网，在符合布拉格条件时即可产生衍射而被计数管接收。当计数管在测角仪圆所在平面内扫描时，样品与计数管以1:2速度连动。因此，在某些角位置能满足布拉格条件的面网所产生的衍射线将被计数管依次记录并转换成电脉冲信号，经放大处理后通过记录仪描绘成衍射图。

2．定性相分析的原理与方法

根据晶体对X射线的衍射特征――衍射线的方向及强度来鉴定结晶物质之物相的方法，就是X射线物相分析法。

每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个反射面网的间距d和反射线的相对强度I/I0来表征。其中面网间距d与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。

3．物相定性分析

①用JCPDS卡片作单相鉴定

获得某一结晶物质的衍射数据d和I/I0之后，可根据这些数据查找索引和卡片，并将测定的衍射数据与卡片上的衍射数据一一对照，若数据全部吻合，说明未知物质就是卡片上所列物相。

②标准图谱对比鉴定矿物

近年来，随着材料科学的发展和定性相分析的需要，已经出现了很多单矿物的标准图，用这种标准衍射图与被测矿物进行直接对比，是一种既迅速又直接简便的方法。

不少实验室及有关书籍上都收集有各种矿物的X射线标准衍射图，可以采用。特别是对于科研工作中出现的新材料，可以自己制作标准图谱，以供对比分析之用。

4．混合物相定性相分析应注意的问题

实验所得出的衍射数据，往往与标准卡片或标标准图谱所列数据不完全一致，通常可能基本一致或相对地符合。尽管两者所研究的样品确实属于同种物相，也可能会是这样。

因此在分析对比数据时应注意以下几点．可有助于做出正确判断。

①d值的数据比I/I0值的数据重要。也就是说实验数据与标准数据两者的d值必须很接近或相等，其相对误差在1％以内。I/I0值可以允许有较大误差。这是因为面间距d是由晶体结构决定的，它不因实验条件的变化而有变化，即使在固溶体系列中d值的微细变化，如随不同靶材、不同衍射方法或不同衍射条件等发生变化。

②低角度线的数据比高角度线的数据重要。这是因为对于不同晶体来说，低角度线的值相一致重叠的机会很少，而高角度线不同晶体相互重叠的机会增多，当使波长较长的X射线时，将会使得一些d值较小的线不再出现，但低角度线总是存在。样品过细或结晶不良的话，会导致高角度线的缺失，所以在对比衍射数据时，应较多地注重低角度线即d值大的线。

③强线比弱线重要，要重视d值大的强线，这是因为强线稳定也易于测得精确。弱线强度低不易觉察，判断准确位置也困难，有时还容易缺失。

④应重视矿物的特征线。矿物的特征线即不与其他物相重叠的固有衍射线，在衍射图谱中，这种特征线的出现就标志着混合物中存在着某种物相。

值得指出的是，在进行混合物相分析前，应对样品的来源、化学成分、制备工艺及其他测试分析资料作充分了解，对试样中的可能物相做出估计，这样就可有目的地预先按字顺索引找出一些可能物相的卡片进行直接对比，对易于鉴定的物相先做出鉴定，余下未鉴定的物相再查Hanawalt索引或Fink索引进行鉴定，这样可减少分析困难，加快分析速度。