x-ışını kırınımı ne demek?

X-Işını Kırınımı (XRD)

X-ışını kırınımı (https://www.nedemek.page/kavramlar/x-ışını%20kırınımı), kristal yapılı malzemelerin atomik ve moleküler yapısını incelemek için kullanılan güçlü bir analitik tekniktir. Temel prensibi, X-ışınlarının bir kristal malzeme üzerine gönderildiğinde, atomlar tarafından saçılması ve bu saçılan ışınların girişim yaparak kırınım desenleri oluşturmasıdır. Bu desenler, malzemenin kristal yapısı hakkında bilgi içerir.

Temel Prensipler:

• Bragg Yasası: Kırınımın gerçekleşmesi için Bragg Yasası (https://www.nedemek.page/kavramlar/bragg%20yasası) olarak bilinen bir koşulun sağlanması gerekir: nλ = 2dsinθ, burada:
  • n: Kırınım sırası (genellikle 1)
  • λ: X-ışınlarının dalga boyu (https://www.nedemek.page/kavramlar/dalga%20boyu)
  • d: Kristal düzlemler arasındaki mesafe
  • θ: Geliş açısı (Bragg açısı)
• Kırınım Deseni: Elde edilen kırınım deseni, yoğunluk ve açı (2θ) arasındaki ilişkiyi gösteren bir grafiktir. Bu desen, malzemenin kristal yapısı, faz içeriği, tane boyutu, kristalinite (https://www.nedemek.page/kavramlar/kristalinite) ve kalıntı gerilmeler hakkında bilgi sağlar.

Uygulama Alanları:

• Malzeme Karakterizasyonu: Bilinen veya bilinmeyen katı kristal malzemelerin tanımlanması.
• Faz Analizi: Çok fazlı malzemelerdeki farklı fazların belirlenmesi ve miktarlarının tespiti.
• Kristal Yapı Tayini: Atomların kristal örgüdeki düzenlenmesinin belirlenmesi.
• Tane Boyutu ve Kristalinite Ölçümü: Malzemenin mikroyapısal özelliklerinin belirlenmesi.
• Kalıntı Gerilme Analizi: Malzemedeki iç gerilmelerin belirlenmesi.
• İnce Film Analizi: İnce filmlerin kalınlığı, yapısı ve bileşimi hakkında bilgi edinilmesi.

XRD Cihazı:

Tipik bir XRD cihazı, bir X-ışını kaynağı (https://www.nedemek.page/kavramlar/x-ışını%20kaynağı), bir numune tutucu, bir detektör ve kontrol ve veri analizi için kullanılan bir bilgisayardan oluşur. X-ışınları numuneye yönlendirilir ve kırınan ışınlar detektör tarafından algılanır. Detektörün konumu değiştirilerek farklı açılarda kırınan ışınlar ölçülür ve kırınım deseni oluşturulur.

Avantajları:

• Tahribatsız bir analiz tekniğidir.
• Çok çeşitli malzemelere uygulanabilir.
• Hızlı ve güvenilir sonuçlar verir.

Dezavantajları:

• Numunenin kristal yapılı olması gerekir.
• Amorf malzemeler için sınırlı bilgi sağlar.
• Verilerin yorumlanması uzmanlık gerektirebilir.