디프랙토미터

Diffractometer

확산계란 방사선이나 입자(X선이나 중성자 등)의 빔이 상호작용할 때 발생하는 산란 패턴으로부터 물질의 구조를 분석하기 위한 측정기기다.[1]

원리

면적 검출기가 있는 단순 X선 확산계의 검출기 끝.X선의 방향은 빨간색 화살표로 표시된다.

나노미터보다 파장이 작은 전자나 중성자를 비교적 쉽게 사용할 수 있기 때문에 전자나 중성자는 X선 회절과 매우 유사한 방식으로 결정구조를 연구하는데 사용될 수 있다.전자는 X선처럼 물질 속으로 깊이 침투하지 않기 때문에 전자 회절은 표면 근처의 구조를 드러낸다; 중성자는 쉽게 침투하고 자기 모멘트의 정렬이 다른 원자와 다르게 상호작용하게 하는 내적 자기 모멘트를 가지고 있다는 장점이 있다.

대표적인 확산계는 방사선원, 파장을 선택하는 단색기, 빔의 형상을 조절하는 슬릿, 샘플, 검출기로 구성된다.좀 더 복잡한 장비에서는 각도계를 사용하여 샘플과 검출기 위치를 미세하게 조정할 수도 있다.확산 방사선을 감시하기 위해 면적 검출기를 사용하는 경우, 일반적으로 샘플에 의해 분해되지 않은 강렬한 일차 빔을 정지시키기 위해 빔 스톱이 필요하다. 그렇지 않으면 검출기가 손상될 수 있다.보통 빔 스톱은 X선에 완전히 관통할 수 없거나 반투명할 수 있다.반투명 빔 스톱을 사용하면 빔 스톱을 통해 관측된 강도를 사용하여 샘플이 방사선을 얼마나 흡수하는지 판단할 수 있다.

가정용 X선 선원이 있는 실험실이나 싱크로트론(Synchrotron)인 경우, 연구 분야(재료 과학, 분말 회절, 생명 과학, 구조 생물학 등)와 실험 환경에 따라 몇 가지 종류의 X선 회절계가 있다.실험실에서, 확산계는 보통 확산계, 비디오 현미경 및 X선 소스를 포함한 "하나의 모든" 장비다.리가쿠, 파나리아틱, 써모 피셔 사이언티픽, 브루커 등 많은 기업들이 X선 홈 실험실을 위해 "모두 하나로" 장비를 제조한다.

장착할 X선 빔 라인의 수가 적고 제조자의 탄탄한 전문지식이 필요하기 때문에 싱크로트론용 디프랙토미터 제조업체는 적다.재료과학의 경우 Huber difftometer가 널리 알려져 있고, 구조생물학의 경우 Arinax difftometer가 기준이다.그럼에도 불구하고 제조업체의 수가 적기 때문에, 많은 양의 싱크로트론 확산계는 싱크로트론 엔지니어링 팀에 의해 실현되는 "호메마이드" 확산계다.

사용하다

X선 디프랙토미터 기구는 영상 결정 구조, 위상 측정, 결정학, 검사, 약효를 위한 제약 연구에 사용하기 위한 생소한 물질 확인 등 다양한 용도로 사용할 수 있다.[2]X선 회절의 새로운 사용은 화성의 표면이 생명체를 지탱하는지를 결정하기 위한 연구를 포함한다.[3]

참고 항목

참조

  1. ^ Stanjek, H.; Häusler, W. (2004-06-01). "Basics of X-ray Diffraction". Hyperfine Interactions. 154 (1): 107–119. doi:10.1023/B:HYPE.0000032028.60546.38. ISSN 1572-9540. S2CID 94993637.
  2. ^ "X-Ray Diffractometer (XRD Instruments) Labcompare.com". www.labcompare.com. Retrieved 2021-05-02.
  3. ^ Turner, Stuart Matthew Robert (2017-03-09). Novel X-ray Diffraction and the Remote Analysis of Mars (Thesis). University of Leicester.