آموزش روش دبای شرر برای تحلیل XRD

debye scherrer | آموزش روش دبای شرر

آموزش روش دبای شرر برای تحلیل XRD

بسیاری از دانشجویان مهندسی مواد، شیمی و فیزیک در طول دوره تحصیل به رابطه ی دبای شرر – debye scherrer – برخورد کرده اند ولی شاید خیلی ها نتوانسته اند از این رابطه به درستی استفاده کنند. در این مقاله از یونیکا می خواهیم به آموزش روش دبای شرر برای تحلیل XRD بپردازیم. و به یک سری سوالات پاسخ بدهیم

  • آیا می دانید روش دبای شرر برای محاسبه میانگین اندازه بلورک (کریستالایت) کاربرد دارد نه برای اندازه دانه؟
  • آیا تفاوت اندازه بلورک با اندازه دانه را می دانید؟
  • آیا می دانید با استفاده از اندازه بلورک می توان اندازه دانه را تخمین زد؟
  • آیا می دانید اطلاعات کدام پیک را باید در رابطه دبای شرر – debye scherrer – قرار بدید؟
  • آیا می دانید جواب رابطه ی شرر اگر از مقدار خاصی بزرگ تر بود، قابل استناد نیست؟
  • آیا می دانید ……

یک پیشنهاد خوب برای صرفه جویی در وقت

اگر تمایلی به استفاده ازتوضیحات و روابط زیر ندارید می توانید با تهیه نرم افزار CrystaX به راحتی و در کوتاه ترین زمان ممکن، اندازه بلورک را با استفاده از روش شرر بدست بیاورید. برای دریافت نرم افزار Crystax روی لینک زیر کلیک کنید.

نرم افزار CrystaX

رابطه شرر برای چه نوع موادی قابل استفاده است؟

مواد را می توان به دو دسته بی شکل (آمورف) و بلوری (کریستالی) تقسیم بندی کرد. البته هیچ ماده ای به طور ۱۰۰% بلوری (کریستالی) نیست. در نمودار XRD موادی که دارای نظم کریستالی هستند، پیک های تیز و کاملا مشخصی وجود دارد. برای درک بهتر به تصاویر زیر نگاه کنید. در الگوی پراش XRD دو نمودار مشخص هست که نمودار بالاتر حاوی قله های نوک تیز و مشخص هست که نشان دهنده تشکیل فاز کریستالی هست. پس با این توضیحات توجه داشته باشید برای استفاده از رابطه شرر باید در نمودار xrd پیک وجود داشته باشد یعنی ماده ما کریستالی باشد.

مقایسه مواد بلوری و بی شکل | آموزش رابطه شرر

مقایسه مواد بلوری و بی شکل | آموزش رابطه شرر

آشنایی با رابطه شرر

بعد از این توضیحات وقت آن رسیده که فرمول دبای شرر را معرفی کنیم و پارامتر های موجود در آن را بررسی کنیم. فرمول رابطه شرر به قرار زیر است و توضیحات مربوط به پارامتر های موجود در این رابطه در ادامه آورده شده است.

 debye scherrer | آموزش روش دبای شرر

debye scherrer | آموزش روش دبای شرر

  • D = اندازه بلورک که واحد آن برابر با واحد λ است و معمولا آنگسترم یا نانومتر است.
  • λ = طول موج Kα۱ آند مربوط به دستگاهی که با آن از نمونه خود تست XRD گرفته اید.
  • K = فاکتور شکل یا همون Shape Factor هست که معمولا عددی نزدیک به یک بجای اون گذاشته میشه
  • β = پهنای پیک در نمیه ارتفاع  یا همون FWHM که باید برحسب رادیان وارد فرمول بشه
  • θ = مکان پیک روی محور افقی الگوی پراش، که اگر محور افقی ۲θ باشد، باید تقسیم بر دو شود تا θ بدست بیاید.

آموزش روش دبای شرر

محاسبه لاندا و فاکتور شکل

سوالی که برای خیلی از دوستان پیش می آید این است که چه اعدادی را بجای پارامتر های معرفی شده در رابطه شرر قرار بدهیم؟ در ابتدا باید از اپراتور دستگاه XRD بپرسید که آند استفاده شده در دستگاه از چه نوعی هست بعد با استفاده از جدول زیر مقدار λ را که برحسب آنگسترم است در جدول فرمول قرار بدهید. و اما پارامتر K …. این پارامتر فاکتور شکل نام دارد که می توانید مقدار آن را ۰٫۹ در نظر بگیرید ولی توضیحات بیشتر در باره این پارامتر را در لینک زیر می توانید ببینید.

جدول طول موج مربوط به آند دستگاه XRD

جدول طول موج مربوط به آند دستگاه XRD

آموزش محاسبه پهنای پیک

برای محاسبه β یا به عبارتی دیگر FWHM می توانید از نرم افزار های تحلیل XRD استفاده کنید. ولی اگر توضیحات بیشتری درباره FWHM یا Integral Breath می خواهید می توانید  اینجا کلیک کنید و با نحوه محاسبه این پارامتر آشنا شوید. در این مقاله به محاسبه β با استفاده از نرم افزار UPEX بسنده می کنیم پس آموزش انجام این کار را در فیلم زیر مشاهده کنید. بعد از بدست آوردن β آن را به رادیان تبدیل کنید و در رابطه شرر قرار بدهید.

علاوه بر نرم افزار  Upex می توانید از نرم افزار XPert برای محاسبه FWHM (پهنای پیک در نیمه ارتفاع) استفاده کنید. اگر تمایل به یادگیری نرم افزار XPert  دارید می توانید بسته آموزشی نرم افزار XPert را تهیه کنید

تهیه نرم افزار Upex برای محاسبه پهنای پیک

بسته آمورشی نرم افزار XPert + نرم افزار + دیتابیس متریال

 

نوشته شده توسط مدیر سایت

نظر بدهید

وب سایت یونیکا در حال بروزرسانی است. لطفا کمی شکیبا باشید.
کمی صبر کنید ...

یک هدیه استثنایی

یک بسته آموزشی استثنایی برای شما آماده کرده ایم. این بسته را رایگان در ایمیل خود دریافت کنید + یک هدیه ویژه