一、核心配置選擇
X射線源
功率與靶材:普通實驗室可選3kW金屬陶瓷X光管(如Cu靶),滿足常規物相分析需求;高功率場景(如催化劑研究)需配置9kW轉靶或液態金屬靶(如布魯克D8VENTURE的METALJET),可提升信噪比并縮短測試時間。
波長選擇:Cr/Fe/Co/Mo靶材適用于特定元素分析,如Mo靶(λ=0.7107Å)適合高分辨率需求,而Cu靶(λ=1.5406Å)為通用選擇。
測角儀
精度與分辨率:高精度測角儀(如±0.001°重復性)是物相定量分析的關鍵,理學SmartLab采用雙光學編碼直接定位技術,可實現1/10000度步進;布魯克D8ADVANCE的θ-2θ聯動立式測角儀則兼顧粉末與薄膜樣品。
掃描范圍:2θ范圍需覆蓋目標衍射角(如-3°至+150°),以適應小角散射(SAXS)或廣角測試需求。
探測器
類型與性能:閃爍計數器適用于常規測試,而線陣探測器(如布魯克LYNXEYEXE)可實現快速掃描(1000°/min);高靈敏度場景需選擇光子計數探測器(如PHOTONIII),其動態范圍達10?cps,適合弱信號檢測。
光學附件
平行光路:Göbel鏡或CBO交叉光學組件可消除軸向發散,提升分辨率至0.0001°級;
原位附件:溫控范圍覆蓋-190℃至1300℃(如ItalstructuresAPD2000),支持電池充放電、催化反應等動態過程研究。
二、技術路線對比
傳統螺桿-齒輪傳動vs光學編碼定位
傳統機械傳動:通過螺桿-齒輪副實現角度測量,精度可達±0.01°,但長期使用易磨損,需定期校準;
光學編碼定位:采用直接讀取編碼盤信號,重復性提升至±0.001°,且無機械磨損,適合高精度需求。
單色器與濾波片選擇
單色器:Cr/Fe/Co/Mo二次單色器可消除Kβ輻射干擾,提升峰背比,但會降低強度(約30%);
濾波片:Ni濾波片(針對Cu靶)可簡單過濾Kβ線,成本低但分辨率略遜于單色器。
軟件功能差異
基礎分析:所有設備均支持物相鑒定(如PDF卡片匹配)、結晶度計算;
高級功能:布魯克APEX軟件支持Rietveld精修與結構解析,理學PDXL提供織構分析與應力測定模塊,Italstructures配套軟件則強化了薄膜厚度與粗糙度計算。
三、選型建議
科研機構:優先選擇高功率(≥9kW)、光學編碼定位測角儀及光子計數探測器,如布魯克D8VENTURE或理學SmartLab,以支持前沿研究(如單晶結構解析、原位動態分析);
工業檢測:可選3kW金屬陶瓷X光管、傳統機械傳動測角儀及閃爍探測器,如普析通用XD-6,兼顧成本與可靠性;
特殊場景:若需條件測試(如超低溫/高溫),需確認設備是否配備原位附件及輻射防護系統(如ItalstructuresAPD2000的雙重安全門禁)。