X射线粉末衍射仪（XRD）通过测量材料对入射X射线的衍射来获取样品的晶体结构信息，是一种常用的材料结构和成分分析技术。XRD测试系统中，存在铜（Cu）、铬（Cr）、钴（Co）、钼（Mo）、铁（Fe）等靶材，不同的靶材产生的特征X射线波长（λ）不同。测试过程中，XRD靶材的选择，通常需要综合考虑样品特性、测试需求及设备条件。
另外，根据布拉格方程2dsinθ=nλ，某一间距为d的晶面族其衍射角将不同，各间距值的晶面族的衍射角将表现出有规律的改变。因此，使用不同靶材的X射线管所得到的衍射图上的衍射峰的位置是不相同的，衍射峰位置的变化是有规律的。表1对常见的的靶材及其特性进行了总结。
表1 常见靶材及其特性
不同的靶材在XRD测试中会对XRD谱产生不同的影响，选择合适的靶材可以根据需要调整XRD谱的分辨率和信噪比，以获得更准确和可靠的材料结构信息。在实际应用中，需要根据样品的特性和测试要求，选择最合适的靶材进行XRD分析，以确保测试结果的准确性和可靠性。接下来，小编将细说XRD靶材选择的影响因素：
原子序数与波长关系：原子序数越大，特征波长越短（能量越高）。
提高角度分辨率，适合轻元素（如C、O）或小晶格间距分析。
短波长
穿透性强，适用于厚样品或高吸收材料（如重金属）。
荧光效应产生条件：当靶材的Kα能量高于样品元素的吸收边时，会激发荧光辐射，导致高背景噪声。
策略：检查样品元素的吸收边（可通过《X射线质量吸收系数表》查询），选择靶材Kα能量低于样品主元素的吸收边，或足够高以避开主要荧光区域。
Cu靶（8.04 keV）会激发Fe（K边7.11 keV），导致荧光，此时改用Co靶（6.93 keV）可避免。
Mo靶（17.44 keV）能量远高于多数元素的K边，可能激发L系荧光，但通常影响较小。
靶材与滤波片配对：滤波片用于吸收Kβ线，保留单色Kα辐射。
Cu靶：配Ni滤波片（吸收边8.33 keV，过滤Cu Kβ）。
Mo靶：配Zr滤波片（吸收边18.00 keV，过滤Mo Kβ）。
X光管功率：高原子序数靶材（如Mo）可能需要更高电压，需确保设备支持。
4、特殊实验需求
高分辨率分析：长波长靶材（如Cr）可增大衍射角，提升峰分离能力。
穿透性需求：短波长靶材（如Mo）适合厚样品、原位实验或小角散射（SAXS）
本文源自微信公众号：国家石墨烯质检中心 广东
原文标题：《【检测技术】XRD靶材的选择》
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/l5SVAtnf0wHqKm7vwBq1VA
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