第1章 X射线衍射技术发展概况 1
概述 1
X射线衍射仪的发展 3
第2章 晶体结构几何学 5
空间格子 5
空间格子中结点、行列、面网的符号 8
结点符号 8
行列符号 9
面网符号 9
面网间距、行列中结点间距和晶胞体积的计算 12
面网间距的计算 12
行列中结点间距的计算 13
晶胞体积的计算 13
晶体结构的对称 14
点群 14
晶体内部结构的对称要素 16
空间群 18
等效点系 21
实习一晶体结构几何模型 23
第3章 X射线物理学 24
X射线的本质 24
X射线的产生 25
连续X射线光谱和特征X射线光谱 25
连续X射线光谱 25
特征X射线光谱 26
X射线与物质的相互作用 28
晶体线型衰减系数的计算 33
X射线的探测与防护 34
X射线的探测 34
X射线的安全防护 35
第4章 X射线在晶体中的衍射 37
衍射的概念 37
劳埃方程 37
布拉格方程 40
倒易格子和晶体的衍射方向 42
倒易格子的定义及特性 42
反射球和晶体的衍射方向 43
粉晶衍射线的强度 44
第5章 粉晶X射线衍射分析 47
粉晶衍射线的形成原理 47
平面探测器粉晶衍射仪 48
粉晶衍射仪 50
衍射仪的基本仪器组成 50
衍射仪的工作原理 53
控制及数据处理 54
样品制备 55
测试条件 55
波长的选择 55
样品厚度的选择 55
管流管压的选择 56
狭缝 56
计数条件的选择 56
典型粉晶衍射图 57
衍射数据的获取 59
面网间距的获得 59
衍射峰强度的测量 61
粉晶X射线衍射法的用途 61
实习二 粉晶X射线衍射样品制备及仪器操作 62
第6章 粉晶X射线衍射的基本应用 63
粉晶X射线衍射定性物相分析 63
粉晶X射线定性物相分析的基本原理和标准粉晶衍射数据卡 63
粉晶X射线衍射定性物相分析的一般方法 65
计算机在粉晶X射线定性物相分析中的应用 69
粉晶X射线衍射定性物相分析的困难和应注意的问题 71
粉晶X射线衍射定量相分析 71
基本原理 71
常用的几种粉晶X射线衍射定量相分析方法 72
粉晶X射线衍射定量相分析应注意的问题 80
粉晶X射线衍射定量相分析实例——外标法对烧结莫来石进行定量相分析 81
粉晶X射线衍射图的指标化 82
粉晶X射线衍射图指标化的意义 82
粉晶X射线衍射图指标化的方法 83
晶胞参数的精确测定 93
精确测定晶胞参数的意义 93
精测晶胞参数的基本原理 93
消除误差、精确测定晶胞参数的方法 95
晶胞参数精测的实验误差及校正 101
晶胞参数精修实例——用Chekcell精修已知晶胞的晶胞参数 103
Rietveld晶体结构测定与精修 104
Rietveld方法的实验数据 106
粉晶X射线衍射线峰形函数 107
Rietveld结构精修方法及精修结果评价 108
Reitveld结构精修实例——全谱拟合方法精修新矿物罗布莎矿的晶体结构 109
粉晶X射线衍射线形分析的应用 112
小晶粒衍射峰的宽化效应 112
衍射峰形宽化的分离 112
晶粒度的测定——谢乐(Scherrer)公式 113
晶粒度与晶格畸变的测量方法 113
实习三定性物相分析 116
实习四粉晶衍射指标化及晶胞参数精修 117
第7章 粉晶X射线分析在岩石学矿物学中的应用 119
造岩矿物粉晶X射线分析 119
橄榄石 119
辉石族矿物 121
闪石族矿物 124
石榴子石族矿物 126
长石族矿物 128
碳酸盐矿物 134
粘土矿物的粉晶X射线分析 137
粘土矿物概述 137
粘土矿物的分选、处理和制样 138
主要粘土矿物的X射线衍射特征 139
粘土矿物X射线定量分析 154
基本原理及方法 154
几种主要粘土矿物的X射线定量分析方法 155
实习五造岩矿物及粘土矿物的X射线分析 158
第8章 单晶X射线衍射方法及应用 160
单晶X射线衍射方法简介 160
四圆单晶X射线衍射仪的结构及原理 161
四圆单晶衍射仪的结构 161
四圆测角仪及其坐标系 162
四圆单晶衍射仪的工作原理 162
四圆单晶衍射仪测定衍射强度的操作步骤 163
CCD单晶衍射系统 165
CCD单晶衍射仪的结构及工作原理 165
CCD衍射仪的衍射几何 166
晶胞参数的测定 169
晶胞选择的要求及点阵形式 169
约化胞(Reduced basis) 170
单位矢量(晶胞)的转换 172
晶体的衍射强度 173
结构因子与晶体的衍射强度 174
影响晶体衍射强度的其他因素 176
系统消光与空间群的测定 177
系统消光及其限制条件 177
空间群的确定 179
晶胞中“分子数”(Z)的计算 180
单位晶胞中原子个数的计算 181
晶体结构测定及描述 181
晶体结构测定方法 182
晶体结构测定的基本参数和晶体结构描述 183
单晶结构测定实例——新矿物丁道衡矿的晶体结构测定 184
实习六 单晶X射线衍射及结构测定 192
附录 193
常用X射线晶体学资料及数据库资源 193
国际上已建立的晶体学数据库 193
其他实用网络资源 195
主要参考文献 196