柳月 XRD是X-ray Diffraction Analysis的简称。X射线衍射分析技术是一种重要的实验手段和分析方法，随着同步辐射光源的出现和计算机技术的更新，X射线衍射分析技术日渐成熟。
X射线衍射技术的主要应用有：晶体/非晶体结构分析；物相定性定量分析；结晶度分析；宏观微观应力分析；晶粒大小分析…等
什么是X射线？
X射线是一种不可见光，波长：10^-8～10^-12m。X射线的本质是电磁波，具有波粒二象性。相比于可见光，X射线具有较短波长和较高频率。
【衍射技术的原理】
如图所示：
由同一点光源S射出的两条X射线，经不同晶面反射至S1，两条光线的光程差为：
nλ 即n个波长，λ为整数倍，结合光的衍射原理（双缝干涉实验），只有两条光线到S1时相位相同，才能产生衍射。
nλ=2d sinθ也是著名的布拉格（Bragg）衍射方程，也是X射线衍射技术的基础公式。
d为两晶面的间距，θ为光线和晶面间的夹角， sinθ≤1。
如果两条光线长度差一个波长，即n=1时，λ有最大值，有：
λ=2d sinθ
λ≤2d
即光的波长λ小于等于2倍晶面间距时，才能产生衍射。
【Bragg衍射方程的重要应用】
（1）已知λ，测θ角，计算晶面间距d；
（2）已知d的晶体，测θ角，得到特征辐射波长λ，根据已有资料确定元素。
这是X射线测定元素的基础原理。
【晶体和非晶体X射线衍射谱图】
布拉格方程反应的是晶体结构和衍射线方向之间的关系，对于某种特定晶体，只有满足布拉格方程的入射线角度，才能产生干涉增强，出现衍射条纹。
对于晶体材料，当待测晶体和入射线呈不同角度时，满足布拉格方程的晶面就会被检测出来，体现在X射线衍射图谱上，就是不同衍射强度的衍射峰；对于非晶体材料，由于其结构只是在几个原子范围内存在短程有序（晶体结构原子排列长程有序），一次非晶体材料衍射图谱为一些散漫射馒头峰。
【XRD射线衍射技术的应用】
（1）根据XRD图谱信息，可以确定样品是晶体还是无定型，晶体具有谱线结构，而无定型结构为大包峰，样品中最强峰的强度指标和标准物质做对比，可以定性知道样品的结晶度；
（2）与标准谱图对比，可以知道待测样品有哪些物质组成，晶态物质的组成元素或集团如果不同或有结构差异，其衍射谱图在衍射峰数目、角度位置、相对强度以及衍射峰上会体现出差异；
（3）通过测试样品和标准谱图的2θ的差别，可以分析晶胞是否膨胀或收缩；
（4）物相含量定量分析，主要有K值法和Rietveld全谱精修定量法，其中K值法又叫RIR法，基本原理为，1:1的待测物质和刚玉（Al2O3），其最强衍射峰的积分强度会有一个比值，即RIR比值，混合物中所有组分都按这种方法换算，最后通过归一法确定各个组分的百分含量；
（5）XRD还可以用于点阵常数精密计算，及残余应力计算。
【X射线衍射仪基本构成】
（1）高稳定度X射线源，X射线的波长可通过改变X射线阳极靶材质，调节阳极电压控制X射线的强度；
（2）样品和样品位置的调整机构系统，样品可以是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块；
（3）衍射检测器，检测衍射强度或衍射方向，通过仪器测量记录系统或计算机处理系统可得到多晶衍射图谱；
（4）衍射图的处理分析系统。
XRD衍射仪组成
