X線構造解析装置 XRD

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XRDは、X線の回折現象を利用して、試料の中にどのような物質が含まれるかを調べたり、物質の構造を調べたりすることができる装置です。

固体試料を、溶かしたりすることなく、分析できます。測定時間は数十分程度です。

下の図は食塩(塩化ナトリウム)について測定した図(X線回折パターン)です。横軸は度単位の角度で、この場合、25度から70度まで測定しています。縦軸は回折X線の強度で、計数管に入ったX線の計数値が示されています。この図では、6本のピーク(山)が見られます。一番大きいピークが31.859度のところにあり、次に大きいピークが45.599度、次に大きいピークが56.600度のところにあるのがわかります。この角度の値から、ブラッグの回折式という式で結晶の面の間隔を計算した値が、それぞれのピークの上に書いてあるdの数値です。単位はオングストローム(Å)といって10-10 mなのでナノメートル(10-9 m)よりも小さいサイズです。結晶は、原子が規則正しく並んでいるので、原子の面ができます。結晶をいろいろな角度から見ると、たくさんの面があります。XRDでは、その面の間隔を調べることができます。結晶の面の間隔は、結晶、つまり物質によって違っており、指紋のようなものと考えることができます。ほとんどの物質についてX線回折パターンが調べられており、このパターンをデータベースと照合することで、どのような物質が試料に含まれるか調べることができます。下の食塩のパターンもデータベースのものと一致しています。何が入っているかわからない試料について、何が入っているか調べたり、合成した試料が確かに目的の物質かどうか確かめたりすることができます。

地域連携テクノセンター3階構造分析室にあります。

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