www.engineerthailand.com เวบไซต์สำหรับวิศวกรไทย และนักศึกษาวิศวกรรม รวบรวมความรู้ พัฒนาวิศวกรไทยสู่ความเป็นเลิศ                                                                                                                                                                                                                                          
 
 สถิติวันนี้ 191 คน
 สถิติเมื่อวาน 590 คน
 สถิติเดือนนี้
สถิติปีนี้
สถิติทั้งหมด
14426 คน
384268 คน
645441 คน
เริ่มเมื่อ 2012-11-03

X-Ray Diffraction
X-Ray Diffraction คืออะไร?
Bragg’s Law (nλ = 2dsinθ) ถึงแม้ว่า Bragg’s Law จะสามารถอธิบายการแบบแผนการเลี้ยวเบนของรังสีเอ๊กซ์ในคริสตัล การกระเจิงชองรังสีเอ๊กซ์ได้พัฒนาไปสู่ความรู้ทางโคตรงสร้างของด้วยการกระจายของลำแสง ยกตัวอย่างเช่น ไอออน (ions), อิเล็กตรอน (electron), นิวตรอน (neutron) และ โปรตรอน (protons) ด้วยความยาวคลื่นที่ใกล้เคียงกัน มีผลต่อระยะทางระหว่างอะตอม (atomic) หรือโมเลกุล (molecule) ของสารที่เราสนใจ
โดย Bragg ได้รับรางวัลโนเบล (Nobel Prize) ในสาขาฟิสิกศ์ในปี 1915 โดยงานของพวกเขาได้แสดงผลของโครงสร้างคริสตัล โดยเริ่มต้นจาก โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ซิงค์ซัลไฟล์ (ZnS) และเพชร
 
 
 
1.       คืออะไร X-Ray diffraction?
ทำไมต้อง XRD?
·     ค่าเฉลี่ยช่องว่างระหว่างเลเยอร์ (layer) หรือว่าแถว (rows) ของอะตอม (atom)
·     ระบุความเป็นไปของคริสตัลเดี่ยว (single crystal)
·     ทราบโครงสร้างคริสตัลของสารที่เราไม่สามรถระบุได้ว่าเป็นอะไร
·     วัดขนาด รูปทรงและความเครียด (stress) ภายในโครงสร้างของผลึกคริสตัล
 
 
เครื่องมือชนิดนี้อาศัยหลักการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เมื่อลำรังสีตกกระทบวัตถุหรืออนุภาคจะเกิดการหักเหของลำรังสีสะท้อนออกมาทำมุมกับระนาบของอนุภาคเท่ากับมุมของลำรังสีตกกระทบ
จากภาพ ระนาบของครลิสตัล ได้ซับเอารังสี และลำแสง X-Ray และผ่านมากระทบบกับฉาก เราจะเรียกปรากฎการณ์นี้ว่า X-Ray diffraction
XRD เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ในกลุ่มนักวัสดุศาสตร์ ธรณีวิทยา โลหะวิทยา เพราะเป็นเครื่องมือที่ใช้ ในการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของ สารประกอบและแร่ ทำให้นักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ สามารถแยกแยะประเภท และชนิดของวัสดุที่พบในธรรมชาติ ว่ามีรูปแบบโครงสร้างผลึกแบบใด หรือจำแนกได้ว่าวัสดุที่พบเห็นนั้นเป็นแร่ชนิดใด โดยทำการวัดค่าความเข้มของรังสี ที่สะท้อนออกมาที่มุมต่างๆ เปรียบเทียบกับข้อมูล
มาตรฐานที่ทำการตรวจวัดโดยองค์กร JCPDs (Joint Committee on Powder Diffraction Standard) เนื่องจากสารประกอบแต่ละชนิด มีรูปแบบโครงสร้างผลึกแตกต่างกัน และระยะห่างระหว่างระนาบของอะตอม ที่จัดเรียงกันอย่างเป็นระเบียบ ก็แตกต่างกันไปด้วย ขึ้นอยู่กับขนาดและประจุของอะตอม สารประกอบแต่ละชนิด จะมีรูปแบบ (XRD pattern) เฉพาะตัว เปรียบเช่นเดียวกับลายนิ้วมือของคนที่แตกต่างกัน
    จากหลักการทำงานของ XRD มีการนำมาใช้ประโยชน์ในการวิเคราะห์วัสดุที่มีสูตรโครงสร้างทางเคมีเหมือนกัน แต่มีโครงสร้างผลึกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เหล็ก สูตรทางเคมีคือ Fe แต่มีโครงสร้างผลึกหลายรูปแบบ เช่น Body center cubic (BCC), Face center cubic (FCC) จากเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์นี้สามารถบอกได้ว่าเหล็ก
ตัวอย่างมีโครงสร้างแบบใด หรือที่กำลังเป็นข่าวโด่งดัง ในช่วงเดือนที่ผ่านมาคือ ข่าวการพบแร่มีลักษณะคล้ายทอง ที่จังหวัดกำแพงเพชร ก็สามารถใช้เครื่องมือชนิดนี้วิเคราะห์ได้ว่า แร่ที่พบเห็นนั้นใช่แร่ทองคำหรือไม่ เครื่องมือชนิดนี้ใช้เวลาวิเคราะห์เพียง 1-2 ชั่วโมงก็ทราบผลได้
 
อ้างอิงจาก http://www.material.chula.ac.th/RADIO44/april/radio4-1.htm และหนังสือเรื่อง Topic Of XRD

คลิ๊กนี้มีความหมาย

Copyright (c) 2011 by www.engineerthailand.com