序參量pdf

⑴ 安東帕 小角x射線散射儀 怎麼樣

一、
X射線衍射原理及應用介紹
特徵X射線及其衍射 X射線是一種波長很短（約為20～0.06 nm）的電磁波，能穿透一定厚度的物質，並能使熒光物質發光、照相乳膠感光、氣體電離。在用電子束轟擊金屬「靶」產生的X射線中，包含與靶中各種元素對應的具有特定波長的X射線，稱為特徵（或標識）X射線。考慮到X射線的波長和晶體內部原子間的距離（10^（-8）cm）相近，1912年德國物理學家勞厄（M.von Laue）提出一個重要的科學預見：晶體可以作為X射線的空間衍射光柵，即當一束 X射線通過晶體時將會發生衍射；衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上增強、而在其它方向上減弱；分析在照相底片上獲得的衍射花樣，便可確定晶體結構。這一預見隨後為實驗所驗證。1913年英國物理學家布拉格父子（W.H.Bragg,W.L.Bragg）在勞厄發現的基礎上，不僅成功地測定了NaCl、KCl等的晶體結構，並提出了作為晶體衍射基礎的著名公式——布拉格定律：
2d sinθ=nλ，式中，λ為X射線的波長，衍射的級數n為任何正整數。
當X射線以掠角θ（入射角的餘角，又稱為布拉格角）入射到某一具有d點陣平面間距的原子面上時，在滿足布拉格方程時，會在反射方向上獲得一組因疊加而加強的衍射線。
X-射線衍射分析法應用：
1、當X射線波長λ已知時（選用固定波長的特徵X射線），採用細粉末或細粒多晶體的線狀樣品，可從一堆任意取向的晶體中，從每一θ角符合布拉格條件的反射面得到反射。測出θ後，利用布拉格公式即可確定點陣平面間距d、晶胞大小和晶胞類型；
2、利用X射線結構分析中的粉末法或德拜-謝樂（Debye—Scherrer）法的理論基礎，測定衍射線的強度，就可進一步確定晶胞內原子的排布。
3、而在測定單晶取向的勞厄法中所用單晶樣品保持固定不變動（即θ不變），以輻射線束的波長λ作為變數來保證晶體中一切晶面都滿足布拉格條件，故選用連續X射線束。再把結構已知晶體（稱為分析晶體）用來作測定，則在獲得其衍射線方向θ後，便可計算X射線的波長λ，從而判定產生特徵X射線的元素。這便是X射線譜術，可用於分析金屬和合金的成分。
4、X射線衍射在金屬學中的應用
X射線衍射現象發現後，很快被用於研究金屬和合金的晶體結構，出現了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫（A.Westgren）（1922年）證明α、β和δ鐵都是體心立方結構，β-Fe並不是一種新相；而鐵中的α—→γ相轉變實質上是由體心立方晶體轉變為面心立方晶體，從而最終否定了β-Fe硬化理論。隨後，在用X射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時，在相圖測定以及在固態相變和范性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發現，推動了對合金中有序無序轉變的研究；對馬氏體相變晶體學的測定，確定了馬氏體和奧氏體的取向關系；對鋁銅合金脫溶的研究等等。目前 X射線衍射（包括X射線散射）已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。
在金屬中的主要應用有以下方面：
（1）物相分析 是X射線衍射在金屬中用得最多的方面，又分為定性分析和定量分析。定性分析是把對待測材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標准物相的衍射數據進行比較，以確定材料中存在的物相；定量分析則根據衍射花樣的強度，確定待測材料中各相的比例含量。
（2）精密測定點陣參數 常用於相圖的固態溶解度曲線的繪制。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化；當達到溶解限後，溶質的繼續增加引起新相的析出，不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。另外點陣常數的精密測定可獲得單位晶胞原子數，從而可確定固溶體類型；還可以計算出密度、膨脹系數等有用的物理常數。
（3）取向分析 包括測定單晶取向和多晶的結構（如擇優取向）。測定硅鋼片的取向就是一例。另外，為研究金屬的范性形變過程，如孿生、滑移、滑移面的轉動等，也與取向的測定有關。
（4）晶粒（嵌鑲塊）大小和微觀應力的測定 由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化，它直接影響材料的性能。
（5）宏觀應力的測定 宏觀殘留應力的方向和大小，直接影響機器零件的使用壽命。利用測定點陣平面在不同方向上的間距的改變，可計算出殘留應力的大小和方向。
（6）對晶體結構不完整性的研究 包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（見晶體缺陷）。
（7）合金相變 包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關系，等等。
（8）結構分析 對新發現的合金相進行測定，確定點陣類型、點陣參數、對稱性、原子位置等晶體學數據。
（9）液態金屬和非晶態金屬 研究非晶態金屬和液態金屬結構，如測定近程序參量、配位數等。
（10）特殊狀態下的分析 在高溫、低溫和瞬時的動態分析。
此外，小角度散射用於研究電子濃度不均勻區的形狀和大小，X射線形貌術用於研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等，也得到了重視。
5、X射線物相分析
X射線照射晶體物相產生一套特定的粉未衍射圖譜或數據D-I值。其中D-I與晶胞形狀和大小有關，相對強度I/I0,與質點的種類和位置有關。
與人的手指紋相似，每種晶體物相都有自己獨特的XPD譜。不同物相物質即使混在一起，它們各自的特徵衍射信息也會獨立出現，互不幹擾。據此可以把任意純凈的或混合的晶體樣品進行定性或定量分析。
（1） X射線物相定性分析
粉未X射線物相定性分析無須知曉物質晶格常數和晶體結構，只須把實測數據與（粉未衍射標准聯合會）發行的pdf卡片上的標准值核對，就可進行鑒定。
當然這是對那些被測試研究收集到卡片集中的晶相物質而言的，卡片記載的解析結果都可引用。
《粉末衍射卡片集》是目前收集最豐富的多晶體衍射數據集，包括無機化合物，有機化合物，礦物質，金屬和合金等。1969年美國材料測試協會與英、法、加等多國相關協會聯合組成粉末衍射標准聯合會，收集整理、編輯出版PDF卡片，每年達到無機相各一組，每組1500-2000張不等。1967年前後，多晶粉未衍射譜的電子計示示機檢索程序和資料庫相繼推出。日本理學公司衍射射儀即安裝6個檢索程序（1）含947個相的程序；（2）含2716個相的常用相程序；（3）含3549個相的礦物程序；（4）含6000個相的金屬和合金程序；（5）含31799個相的無機相程序（6）含11378個相的有機相程序。每張片尾記錄一個物相。
（2）多相物質定性分析
測XRD譜，得d值及相對強度後查索引，得卡片號碼後查到卡片，在±1%誤差范圍內若解全部數據符合，則可判斷該物質就是卡片所載物相，其晶體結構及有關性能也由卡片而知。這是單一物相定性分析。
多相混合物質的XRD譜是各物相XRD譜的迭加，某一相的譜線位置和強度不因其它物相的存在而改變，除非兩相間物質吸收系數差異較大會互相影響到衍射強度。固熔體的XRD譜則以主晶相的XRD為主。
已知物相組分的多相混合物，或者先嘗試假設各物相組分，它們的XRD譜解析相對要容易得多。分別查出這些單一物相的已知標准衍射數據，d值和強度，將它們綜合到一起，就可以得到核實其有無。如鋼鐵中的δ相（馬氏體或鐵素體）γ相（奧氏體）和碳化物多相。
完全未知的多相混合物，應設法從復相數據中先查核確定一相，再對餘下的數據進行查對。每查出一相就減少一定難度，直至全部解決。當然對於完全未知多相樣品可以了解其來源、用途、物性等推測其組分；通過測試其原子吸收光譜、原子發射光譜，IR、化學分析、X射線熒光分析等測定其物相的化學成分，推測可能存在的物相。查索到時，知道組分名稱的用字順索引查，使用d值索引前，要先將全部衍射強度歸一化，然後分別用一強線、二強線各種組合、三強線各種組合…聯合查找直至查出第一主相。標記其d值，I/I1值。把多餘的d值，I/I1值再重新歸一化，包括與第一主相d值相同的多餘強度值。繼續查找確定第二主相，直至全部物相逐一被查找出來並核對正確無誤。遇到沒被PDF卡收錄的物相時，需按未知物相程序解析指認。
物相定性分析中追求數據吻合程度時，（1）d值比I/I1值更重要，更優先。因為d測試精度高，重現性好；而強度受純度（影響解析度）、結晶度（影響峰形）樣品細微度（同Q值時吸收不同），輻射源波長（同d值，角因子不同）、樣品制備方法（有無擇優取向等）、測試方法（照相法或衍射儀法）等因素影響，不易固定。（2）低角度衍射線比高角度線重要。對不同晶體而言低角度線不易重迭，而高角度線易重迭或被干擾。（3）強線比弱線重要。尤其要重視強度較大的大d值線。
（3） X射線物相定量分析
基本原理和分析
在X射線物相定性分析基礎上的定量分析是根據樣品中某一物相的衍射線積分強度正變化於其含量。不能嚴格正比例的原因是樣品也產生吸收。對經過吸收校正後的的衍射線強度進行計算可確定物相的含量。這種物相定量分析是其它方法，如元素分析、成分組分分析等所不能替代的。
6、結晶度的XRD測定
7、高分子結晶體的X射線衍射研究
二、 X射線衍射分析能解決的問題：
X射線波長與晶體中的原子間距屬於同一數量級，應用X射線在晶態和非晶態物質中的衍射和散射效應，所獲得的衍射角2θ和衍射強度I構成的衍射譜（衍射花樣）記錄了試樣物質的結構特徵。對於晶體將顯示各晶面族的X衍射峰的位置、按布拉格公式計算出的晶面間距d值、峰強、峰寬、峰的位移和峰形變化等信息。充分利用這些信息並演化增加各種附件、計算機軟體、各種測量方法，就可作以下分析工作：
1、物質識別剖析、物相結構鑒定衍射花樣是物質的「指紋」。 迄今為止全世界科學家已認識並編制的七萬多種純物質標准衍射「指紋」（編製成國際衍射數據中心ICDD卡），存在儀器計算機中或出版成冊，通過和實驗圖譜分析比較，就可識別物質或物相。還可了解其結構和物性參數、制備條件、參考文獻等。
X射線衍射分析給出的結果直接是物質的名稱、狀態和化學式，是元素之間的結合形式或所含元素的存在形式（單質、固溶體、化合物）。化合物中，負離子半徑大，決定著結構骨架。因此，對於化學分析難以檢測又常參與結合的O、H、C、N、Cl、S、F等元素或官能團構成的物質的判定，這種方法有獨到之處。通常的固態物質可撓過元素分析直接剖析得到結果。對於化學式相同結構性質不同的各種同素異構體的分析是其它方法無法比擬的。X射線衍射屬無損檢測，作完能回收，也是一大優點。
2、混合物的定量分析 X衍射方法對試樣的純度沒有什麼要求，混合物中各種物相的衍射峰在同一張圖上都能呈現出來。其含量檢出線約在1 2%.通常在圖譜解析中完成後，可由計算機擬合出各物相組分的半定量結果。深入的定量研究需視具體情況而定，分內標、外標、基體清洗法等方法，針對物質類型進行選用。有的已建立了行業標准，如鋼中的殘余奧氏體、粘土礦物定量分析方法等。
3、結晶狀態的描述表徵和晶體結構參數的測定隨生成條件和制備工藝的不同，固態物質或材料有可能形成無定形非晶、半結晶、納米晶和微米晶、取向多晶直到大塊單晶。利用計算機數據處理程序，對於非晶可用XRD原子徑向分布函數法測定其短程結構；半結晶可測定其結晶度；納米晶因衍射峰寬化可用謝樂公式計算出納米晶粒平均尺寸；微米級或更大尺寸的晶粒研成微米級粉末後進行實驗可作更多的工作，如未知晶系和晶格參數的確定、固溶度、晶格畸變及應力分析等；對於取向多晶、准單晶直到大塊單晶可用RO XRD法鑒別，評價准單晶的質量，測量晶體取向及單晶的三維取向，指導切割加工。
4、揭示實驗規律，解釋材料器件特性，研究反應機理，探討制備工藝X衍射是研究物質結構的基本手段，其應用滲透到與物質認識和分析有關的各個領域。針對所研究的問題，排除干擾，精化實驗，通過對比，尋找差別，從結構上揭示影響性質的敏感參量的規律是研究者和衍射工作者共同追求的目標。 鋼中碳元素的存在狀態是影響鋼性能的重要因素。鐵素體、奧氏體、滲碳體相分析，各種熱處理工藝下，鋼號的名義碳量在其相結構中的分配關系，鐵素體內的含碳量測定等對於解釋材料的性能和相變機理，確定熱處理工藝以及發揮材料的最大效能具有重要的意義。 電子材料、功能材料和各種新材料及器件的開發研製，需要衍射分析配合到始終。連續改變配方和制備工藝總結出的實驗規律對確定製備工藝具有重要的指導意義。例如我們發現鎳基軟磁材料的居里點和配方中各種不同原子半徑合金元素的填入造成其晶格常數的變化具有一定的線性關系，從而可指導開發出一系列溫控器件。 人的感官鑒別有限，化學鑒別手段繁雜或不確定性，使得化學合成和材料制備越來越依賴於儀器分析。從原料的「確認」，到反應物的分析，反應的中間過程及機理研究，有無雜相或優先生長的競爭相，如何抑制，如何精化工藝，以及質量的控制和最終產物的表徵都離不開X衍射分析。礦物學、岩石學、土壤學是應用X衍射分析最早的學科。礦物的難溶性和所含元素的多樣性，硅酸鹽礦物的復雜性使得單純依靠化學元素分析不能完全解決問題。但從結構分析角度卻能比較清楚地鑒別分類，理出頭緒。石油鑽井各斷層粘土礦物伊利石 蒙脫石等的連續轉變規律對於了解地下岩層構造起了重要的指示作用。針對層狀結構的土壤分析對農業普查提供了基礎資料。非金屬材料的開發對陶瓷、建材、電力、化工等行業起著重要的作用。由於X衍射對文物鑒定的便利和非破壞性，使得這種方法越來越受到考古和文物保護工作者的青睞。青銅器和鐵器長期銹蝕的標本為研究腐蝕機理提供了借鑒。石油管材、化工及熱電廠管道的銹蝕及防護需要X衍射分析。此外，商品檢驗、環境保護、公安破案、葯物生產等都需要衍射分析手段支持。在我們的實踐中，遇到了各種揭迷解惑的問題。曾發現打著某種化學式的化工商品競是沒有反應的原料混合物，而元素分析結果相同。不耐高溫的仿造物冒充石棉墊造成了汽車發動機的損壞。將冰洲石誤為冰晶石采購幾卡車運回准備投料生產。事先把多孔的蛇紋石和香料花粉包在一起，爾後分離，造出發現「香料石」礦騙局。如此等等。這些事例說明倡導普及X衍射分析手段是多麼重要。X衍射儀加上小角散射、極圖織構、應力分析及高低溫附件，還可作更多的工作。單晶四圓衍射儀還可以進行未知結構分析等。
X射線分析的新發展
金屬X射線分析由於設備和技術的普及已逐步變成金屬研究和材料測試的常規方法。早期多用照相法，這種方法費時較長，強度測量的精確度低。50年代初問世的計數器衍射儀法具有快速、強度測量准確，並可配備計算機控制等優點，已經得到廣泛的應用。但使用單色器的照相法在微量樣品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。從70年代以來，隨著高強度X射線源（包括超高強度的旋轉陽極X射線發生器、電子同步加速輻射，高壓脈沖X射線源）和高靈敏度探測器的出現以及電子計算機分析的應用，使金屬 X射線學獲得新的推動力。這些新技術的結合，不僅大大加快分析速度，提高精度，而且可以進行瞬時的動態觀察以及對更為微弱或精細效應的研究。

⑵ X-射線衍射分析法測試什麼.......

一、
X射線衍射原理及應用介紹
特徵X射線及其衍射 X射線是一種波長很短(約為20～0.06 nm)的電磁波，能穿透一定厚度的物質，並能使熒光物質發光、照相乳膠感光、氣體電離。在用電子束轟擊金屬「靶」產生的X射線中,包含與靶中各種元素對應的具有特定波長的X射線，稱為特徵（或標識）X射線。考慮到X射線的波長和晶體內部原子間的距離(10^(-8)cm)相近，1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出一個重要的科學預見：晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即當一束 X射線通過晶體時將會發生衍射；衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上增強、而在其它方向上減弱；分析在照相底片上獲得的衍射花樣，便可確定晶體結構。這一預見隨後為實驗所驗證。1913年英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發現的基礎上,不僅成功地測定了NaCl、KCl等的晶體結構,並提出了作為晶體衍射基礎的著名公式——布拉格定律：
2d sinθ=nλ，式中，λ為X射線的波長，衍射的級數n為任何正整數。
當X射線以掠角θ(入射角的餘角，又稱為布拉格角)入射到某一具有d點陣平面間距的原子面上時,在滿足布拉格方程時，會在反射方向上獲得一組因疊加而加強的衍射線。
X-射線衍射分析法應用：
1、當X射線波長λ已知時(選用固定波長的特徵X射線)，採用細粉末或細粒多晶體的線狀樣品,可從一堆任意取向的晶體中，從每一θ角符合布拉格條件的反射面得到反射。測出θ後，利用布拉格公式即可確定點陣平面間距d、晶胞大小和晶胞類型;
2、利用X射線結構分析中的粉末法或德拜-謝樂(Debye—Scherrer)法的理論基礎，測定衍射線的強度,就可進一步確定晶胞內原子的排布。
3、而在測定單晶取向的勞厄法中所用單晶樣品保持固定不變動（即θ不變）,以輻射線束的波長λ作為變數來保證晶體中一切晶面都滿足布拉格條件,故選用連續X射線束。再把結構已知晶體（稱為分析晶體）用來作測定，則在獲得其衍射線方向θ後,便可計算X射線的波長λ，從而判定產生特徵X射線的元素。這便是X射線譜術,可用於分析金屬和合金的成分。
4、X射線衍射在金屬學中的應用
X射線衍射現象發現後，很快被用於研究金屬和合金的晶體結構，出現了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫（A.Westgren）(1922年)證明α、β和δ鐵都是體心立方結構，β-Fe並不是一種新相;而鐵中的α—→γ相轉變實質上是由體心立方晶體轉變為面心立方晶體，從而最終否定了β-Fe硬化理論。隨後,在用X射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時，在相圖測定以及在固態相變和范性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發現，推動了對合金中有序無序轉變的研究；對馬氏體相變晶體學的測定，確定了馬氏體和奧氏體的取向關系；對鋁銅合金脫溶的研究等等。目前 X射線衍射(包括X射線散射)已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。
在金屬中的主要應用有以下方面：
（1）物相分析 是X射線衍射在金屬中用得最多的方面，又分為定性分析和定量分析。定性分析是把對待測材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標准物相的衍射數據進行比較，以確定材料中存在的物相；定量分析則根據衍射花樣的強度，確定待測材料中各相的比例含量。
（2）精密測定點陣參數 常用於相圖的固態溶解度曲線的繪制。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化；當達到溶解限後，溶質的繼續增加引起新相的析出，不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。另外點陣常數的精密測定可獲得單位晶胞原子數，從而可確定固溶體類型；還可以計算出密度、膨脹系數等有用的物理常數。
（3）取向分析 包括測定單晶取向和多晶的結構（如擇優取向）。測定硅鋼片的取向就是一例。另外，為研究金屬的范性形變過程，如孿生、滑移、滑移面的轉動等，也與取向的測定有關。
（4）晶粒（嵌鑲塊）大小和微觀應力的測定 由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化，它直接影響材料的性能。
（5）宏觀應力的測定 宏觀殘留應力的方向和大小，直接影響機器零件的使用壽命。利用測定點陣平面在不同方向上的間距的改變，可計算出殘留應力的大小和方向。
（6）對晶體結構不完整性的研究 包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（見晶體缺陷）。
（7）合金相變 包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關系，等等。
（8）結構分析 對新發現的合金相進行測定，確定點陣類型、點陣參數、對稱性、原子位置等晶體學數據。
（9）液態金屬和非晶態金屬 研究非晶態金屬和液態金屬結構，如測定近程序參量、配位數等。
（10）特殊狀態下的分析 在高溫、低溫和瞬時的動態分析。
此外，小角度散射用於研究電子濃度不均勻區的形狀和大小,X射線形貌術用於研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等，也得到了重視。
X射線分析的新發展
金屬X射線分析由於設備和技術的普及已逐步變成金屬研究和材料測試的常規方法。早期多用照相法，這種方法費時較長，強度測量的精確度低。50年代初問世的計數器衍射儀法具有快速、強度測量准確，並可配備計算機控制等優點，已經得到廣泛的應用。但使用單色器的照相法在微量樣品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。從70年代以來，隨著高強度X射線源（包括超高強度的旋轉陽極X射線發生器、電子同步加速輻射,高壓脈沖X射線源）和高靈敏度探測器的出現以及電子計算機分析的應用，使金屬 X射線學獲得新的推動力。這些新技術的結合，不僅大大加快分析速度，提高精度，而且可以進行瞬時的動態觀察以及對更為微弱或精細效應的研究。
5、X射線物相分析
X射線照射晶體物相產生一套特定的粉未衍射圖譜或數據D-I值。其中D-I與晶胞形狀和大小有關，相對強度I/I0，與質點的種類和位置有關。
與人的手指紋相似，每種晶體物相都有自己獨特的XPD譜。不同物相物質即使混在一起，它們各自的特徵衍射信息也會獨立出現，互不幹擾。據此可以把任意純凈的或混合的晶體樣品進行定性或定量分析。
（1） X射線物相定性分析
粉未X射線物相定性分析無須知曉物質晶格常數和晶體結構，只須把實測數據與（粉未衍射標准聯合會）發行的PDF卡片上的標准值核對，就可進行鑒定。
當然這是對那些被測試研究收集到卡片集中的晶相物質而言的，卡片記載的解析結果都可引用。
《粉末衍射卡片集》是目前收集最豐富的多晶體衍射數據集，包括無機化合物，有機化合物，礦物質，金屬和合金等。1969年美國材料測試協會與英、法、加等多國相關協會聯合組成粉末衍射標准聯合會，收集整理、編輯出版PDF卡片,每年達到無機相各一組,每組1500-2000張不等.1967年前後,多晶粉未衍射譜的電子計示示機檢索程序和資料庫相繼推出.日本理學公司衍射射儀即安裝6個檢索程序(1)含947個相的程序;(2)含2716個相的常用相程序;(3)含3549個相的礦物程序;(4)含6000個相的金屬和合金程序;(5)含31799個相的無機相程序(6)含11378個相的有機相程序.每張片尾記錄一個物相。
（2）多相物質定性分析
測XRD譜，得d值及相對強度後查索引，得卡片號碼後查到卡片，在±1%誤差范圍內若解全部數據符合，則可判斷該物質就是卡片所載物相，其晶體結構及有關性能也由卡片而知。這是單一物相定性分析。
多相混合物質的XRD譜是各物相XRD譜的迭加，某一相的譜線位置和強度不因其它物相的存在而改變，除非兩相間物質吸收系數差異較大會互相影響到衍射強度。固熔體的XRD譜則以主晶相的XRD為主。
已知物相組分的多相混合物，或者先嘗試假設各物相組分，它們的XRD譜解析相對要容易得多。分別查出這些單一物相的已知標准衍射數據，d值和強度，將它們綜合到一起，就可以得到核實其有無。如鋼鐵中的δ相（馬氏體或鐵素體）γ相（奧氏體）和碳化物多相。
完全未知的多相混合物，應設法從復相數據中先查核確定一相，再對餘下的數據進行查對。每查出一相就減少一定難度，直至全部解決。當然對於完全未知多相樣品可以了解其來源、用途、物性等推測其組分；通過測試其原子吸收光譜、原子發射光譜，IR、化學分析、X射線熒光分析等測定其物相的化學成分，推測可能存在的物相。查索到時，知道組分名稱的用字順索引查，使用d值索引前，要先將全部衍射強度歸一化，然後分別用一強線、二強線各種組合、三強線各種組合…聯合查找直至查出第一主相。標記其d值，I/I1值。把多餘的d值，I/I1值再重新歸一化，包括與第一主相d值相同的多餘強度值。繼續查找確定第二主相，直至全部物相逐一被查找出來並核對正確無誤。遇到沒被PDF卡收錄的物相時，需按未知物相程序解析指認。
物相定性分析中追求數據吻合程度時，（1）d值比I/I1值更重要，更優先。因為d測試精度高，重現性好；而強度受純度（影響解析度）、結晶度（影響峰形）樣品細微度（同Q值時吸收不同），輻射源波長（同d值，角因子不同）、樣品制備方法（有無擇優取向等）、測試方法（照相法或衍射儀法）等因素影響，不易固定。（2）低角度衍射線比高角度線重要。對不同晶體而言低角度線不易重迭，而高角度線易重迭或被干擾。（3）強線比弱線重要。尤其要重視強度較大的大d值線。

（3） X射線物相定量分析
基本原理和分析
在X射線物相定性分析基礎上的定量分析是根據樣品中某一物相的衍射線積分強度正變化於其含量。不能嚴格正比例的原因是樣品也產生吸收。對經過吸收校正後的的衍射線強度進行計算可確定物相的含量。這種物相定量分析是其它方法，如元素分析、成分組分分析等所不能替代的。
6、結晶度的XRD測定
7、高分子結晶體的X射線衍射研究

二、 X射線衍射分析能解決的問題：
X射線波長與晶體中的原子間距屬於同一數量級，應用X射線在晶態和非晶態物質中的衍射和散射效應，所獲得的衍射角2θ和衍射強度I構成的衍射譜（衍射花樣）記錄了試樣物質的結構特徵。對於晶體將顯示各晶面族的X衍射峰的位置、按布拉格公式計算出的晶面間距d值、峰強、峰寬、峰的位移和峰形變化等信息。充分利用這些信息並演化增加各種附件、計算機軟體、各種測量方法，就可作以下分析工作：
1、物質識別剖析、物相結構鑒定衍射花樣是物質的「指紋」。 迄今為止全世界科學家已認識並編制的七萬多種純物質標准衍射「指紋」（編製成國際衍射數據中心ICDD卡），存在儀器計算機中或出版成冊，通過和實驗圖譜分析比較，就可識別物質或物相。還可了解其結構和物性參數、制備條件、參考文獻等。
X射線衍射分析給出的結果直接是物質的名稱、狀態和化學式，是元素之間的結合形式或所含元素的存在形式（單質、固溶體、化合物）。化合物中，負離子半徑大，決定著結構骨架。因此，對於化學分析難以檢測又常參與結合的O、H、C、N、Cl、S、F等元素或官能團構成的物質的判定，這種方法有獨到之處。通常的固態物質可撓過元素分析直接剖析得到結果。對於化學式相同結構性質不同的各種同素異構體的分析是其它方法無法比擬的。X射線衍射屬無損檢測，作完能回收，也是一大優點。
2、混合物的定量分析 X衍射方法對試樣的純度沒有什麼要求，混合物中各種物相的衍射峰在同一張圖上都能呈現出來。其含量檢出線約在1 2%。通常在圖譜解析中完成後，可由計算機擬合出各物相組分的半定量結果。深入的定量研究需視具體情況而定，分內標、外標、基體清洗法等方法，針對物質類型進行選用。有的已建立了行業標准，如鋼中的殘余奧氏體、粘土礦物定量分析方法等。
3、結晶狀態的描述表徵和晶體結構參數的測定隨生成條件和制備工藝的不同，固態物質或材料有可能形成無定形非晶、半結晶、納米晶和微米晶、取向多晶直到大塊單晶。利用計算機數據處理程序，對於非晶可用XRD原子徑向分布函數法測定其短程結構；半結晶可測定其結晶度；納米晶因衍射峰寬化可用謝樂公式計算出納米晶粒平均尺寸；微米級或更大尺寸的晶粒研成微米級粉末後進行實驗可作更多的工作，如未知晶系和晶格參數的確定、固溶度、晶格畸變及應力分析等；對於取向多晶、准單晶直到大塊單晶可用RO XRD法鑒別，評價准單晶的質量，測量晶體取向及單晶的三維取向，指導切割加工。
4、揭示實驗規律，解釋材料器件特性，研究反應機理，探討制備工藝X衍射是研究物質結構的基本手段，其應用滲透到與物質認識和分析有關的各個領域。針對所研究的問題，排除干擾，精化實驗，通過對比，尋找差別，從結構上揭示影響性質的敏感參量的規律是研究者和衍射工作者共同追求的目標。 鋼中碳元素的存在狀態是影響鋼性能的重要因素。鐵素體、奧氏體、滲碳體相分析，各種熱處理工藝下，鋼號的名義碳量在其相結構中的分配關系，鐵素體內的含碳量測定等對於解釋材料的性能和相變機理，確定熱處理工藝以及發揮材料的最大效能具有重要的意義。 電子材料、功能材料和各種新材料及器件的開發研製，需要衍射分析配合到始終。連續改變配方和制備工藝總結出的實驗規律對確定製備工藝具有重要的指導意義。例如我們發現鎳基軟磁材料的居里點和配方中各種不同原子半徑合金元素的填入造成其晶格常數的變化具有一定的線性關系，從而可指導開發出一系列溫控器件。 人的感官鑒別有限，化學鑒別手段繁雜或不確定性，使得化學合成和材料制備越來越依賴於儀器分析。從原料的「確認」，到反應物的分析，反應的中間過程及機理研究，有無雜相或優先生長的競爭相，如何抑制，如何精化工藝，以及質量的控制和最終產物的表徵都離不開X衍射分析。礦物學、岩石學、土壤學是應用X衍射分析最早的學科。礦物的難溶性和所含元素的多樣性，硅酸鹽礦物的復雜性使得單純依靠化學元素分析不能完全解決問題。但從結構分析角度卻能比較清楚地鑒別分類，理出頭緒。石油鑽井各斷層粘土礦物伊利石 蒙脫石等的連續轉變規律對於了解地下岩層構造起了重要的指示作用。針對層狀結構的土壤分析對農業普查提供了基礎資料。非金屬材料的開發對陶瓷、建材、電力、化工等行業起著重要的作用。由於X衍射對文物鑒定的便利和非破壞性，使得這種方法越來越受到考古和文物保護工作者的青睞。青銅器和鐵器長期銹蝕的標本為研究腐蝕機理提供了借鑒。石油管材、化工及熱電廠管道的銹蝕及防護需要X衍射分析。此外，商品檢驗、環境保護、公安破案、葯物生產等都需要衍射分析手段支持。在我們的實踐中，遇到了各種揭迷解惑的問題。曾發現打著某種化學式的化工商品競是沒有反應的原料混合物，而元素分析結果相同。不耐高溫的仿造物冒充石棉墊造成了汽車發動機的損壞。將冰洲石誤為冰晶石采購幾卡車運回准備投料生產。事先把多孔的蛇紋石和香料花粉包在一起，爾後分離，造出發現「香料石」礦騙局。如此等等。這些事例說明倡導普及X衍射分析手段是多麼重要。X衍射儀加上小角散射、極圖織構、應力分析及高低溫附件，還可作更多的工作。單晶四圓衍射儀還可以進行未知結構分析等。

三、如果使用的是單晶樣品，其應用：
晶體結構的測定對學科的發展、物體性能的解釋、新產品的生產和研究等方面都有很大的作用,其應用面很寬,不能盡述,略談幾點如下:
(一)．晶體結構的成功測定,在晶體學學科的發展上起了決定的作用。因為他將晶體具有周期性結構這一推測得到了證實,使晶體的許多特性得到了解釋:如晶體能自發長成多面體外形(自范性),如立方體的食鹽、六角形的水晶等,又如晶體各種物理性質(光性,導熱性等)的各向異性和對稱性等等。晶體學的發展有了堅實的基礎。
（二）．礦物學中曾有不少礦物的元素構成很接近,但他們的性質相差很遠(如石墨和金剛石都是碳,還如一些硅酸鹽),而有的礦物其物理或化學性質相近,但其元素組成又很不相同(如雲母類礦物等)，使人困惑。晶體結構的測定使性能的異同從結構上得到了合理的解釋。如石墨因是層狀結構，層間結合力差，故較軟，而金剛石為共價鍵形成的骨架結構，故結合力強，無薄弱環節, 成為最硬的材料。
（三）．人類和疾病作斗爭,總離不開葯物。原始的葯物是天然產物,動植物或礦物。以後隨著科學的發展,開展了從天然產物中提取有效成分的方法,而有效成分晶體結構的測定進一步將從天然產物中提取的方法改變為人工合成，使有可能大量製造，提高了產量、降低了成本、造福於人類。這種基於結構,設計出合成路線，工業製造的方法在染料，香料等許多工業部門都是廣泛使用的。 （四）近年，基於病毒結構、人體內各種大分子結構的測定及人體感染疾病途徑的了解，搞清了某些疾病感染及發展的結構匹配需要。人類已經根據這些結構知識設計結構上匹配的、合適的葯物，來事先保護病毒和人體的結合點，或阻斷病毒的自身繁衍，從而避免感染或控制其繁衍，而不使疾病發展, 這就是所謂的基於結構的、合理的葯物設計。

【上述沒有詳細編輯，如有重疊希望諒解】

⑶ x射線衍射有什麼作用

x射線衍射的作用是最基本、最重要的一種結構測試手段，其主要應用主要有以下幾個方面：

1、物相分析

物相分析是X射線衍射在金屬中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把對材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標准物相的衍射數據相比較，確定材料中存在的物相；

後者則根據衍射花樣的強度，確定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的關系和檢查材料的成分配比及隨後的處理規程是否合理等方面都得到廣泛應用。

2、結晶度的測定

結晶度定義為結晶部分重量與總的試樣重量之比的百分數。非晶態合金應用非常廣泛，如軟磁材料等，而結晶度直接影響材料的性能，因此結晶度的測定就顯得尤為重要了。測定結晶度的方法很多，但不論哪種方法都是根據結晶相的衍射圖譜面積與非晶相圖譜面積決定。

3、精密測定點陣參數

精密測定點陣參數 常用於相圖的固態溶解度曲線的測定。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化；當達到溶解限後，溶質的繼續增加引起新相的析出，不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。另外點陣常數的精密測定可得到單位晶胞原子數，從而確定固溶體類型；還可以計算出密度、膨脹系數等有用的物理常數。

X射線衍射儀基本構成

（1） 高穩定度X射線源提供測量所需的X射線，改變X射線管陽極靶材質可改變X射線的波長，調節陽極電壓可控制X射線源的強度。

（2） 樣品及樣品位置取向的調整機構系統樣品須是單晶、粉末、多晶或微晶的固體塊。

（3） 射線檢測器檢測衍射強度或同時檢測衍射方向，通過儀器測量記錄系統或計算機處理系統可以得到多晶衍射圖譜數據。

（4） 衍射圖的處理分析系統現代X射線衍射儀都附帶安裝有專用衍射圖處理分析軟體的計算機系統，它們的特點是自動化和智能化。

⑷ 什麼是xrd分析

研究X射線波長和一般晶體晶格參數發現，兩者的尺寸是數值相當或比較接近，從而有科學家斷言，晶體晶格是X射線發生衍射現象的天然柵欄！後來果然得到了驗證。晶體是這樣；非晶體的物質沒有這種有規律的格子排列格局，當然就不能獲得X射線衍射現象了。

物質有沒有固定的熔點、沸點，並沒有驗證是一個純凈物、包括晶體的獨有的予以可區別其它物質的測試屬性。晶體的熔點、沸點是相對比較固定，熔程也是比較窄，但擁有這一熔點、沸點的物質未必僅此一個；有些非晶體的純凈物，其熔點沸點也會在一定數值、熔程也會很窄。總之，可能在二十世紀初期還可以這樣做，但現在更科學的大型精密儀器分析法出現後，就不被認同了。

X射線衍射原理及應用介紹：
特徵X射線及其衍射 X射線是一種波長很短(約為20～0.06 nm)的電磁波，能穿透一定厚度的物質，並能使熒光物質發光、照相乳膠感光、氣體電離。在用電子束轟擊金屬「靶」產生的X射線中,包含與靶中各種元素對應的具有特定波長的X射線，稱為特徵（或標識）X射線。考慮到X射線的波長和晶體內部原子間的距離(10^(-8)cm)相近，1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出一個重要的科學預見：晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即當一束X射線通過晶體時將會發生衍射；衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上增強、而在其它方向上減弱；分析在照相底片上獲得的衍射花樣，便可確定晶體結構。這一預見隨後為實驗所驗證。1913年英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發現的基礎上,不僅成功地測定了NaCl、KCl等的晶體結構,並提出了作為晶體衍射基礎的著名公式——布拉格定律：
2d sinθ=nλ，式中，λ為X射線的波長，衍射的級數n為任何正整數。
當X射線以掠角θ(入射角的餘角，又稱為布拉格角)入射到某一具有d點陣平面間距的原子面上時,在滿足布拉格方程時，會在反射方向上獲得一組因疊加而加強的衍射線。

X射線衍射應用：
1、當X射線波長λ已知時(選用固定波長的特徵X射線)，採用細粉末或細粒多晶體的線狀樣品,可從一堆任意取向的晶體中，從每一θ角符合布拉格條件的反射面得到反射。測出θ後，利用布拉格公式即可確定點陣平面間距d、晶胞大小和晶胞類型;
2、利用X射線結構分析中的粉末法或德拜-謝樂(Debye—Scherrer)法的理論基礎，測定衍射線的強度,就可進一步確定晶胞內原子的排布。
3、而在測定單晶取向的勞厄法中所用單晶樣品保持固定不變動（即θ不變）,以輻射線束的波長λ作為變數來保證晶體中一切晶面都滿足布拉格條件,故選用連續X射線束。再把結構已知晶體（稱為分析晶體）用來作測定，則在獲得其衍射線方向θ後,便可計算X射線的波長λ，從而判定產生特徵X射線的元素。這便是X射線譜術,可用於分析金屬和合金的成分。
4、X射線衍射在金屬學中的應用
X射線衍射現象發現後，很快被用於研究金屬和合金的晶體結構，出現了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫（A.Westgren）(1922年)證明α、β和δ鐵都是體心立方結構，β-Fe並不是一種新相;而鐵中的α—→γ相轉變實質上是由體心立方晶體轉變為面心立方晶體，從而最終否定了β-Fe硬化理論。隨後,在用X射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時，在相圖測定以及在固態相變和范性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發現，推動了對合金中有序無序轉變的研究；對馬氏體相變晶體學的測定，確定了馬氏體和奧氏體的取向關系；對鋁銅合金脫溶的研究等等。目前 X射線衍射(包括X射線散射)已經成為研究晶體物質和某些非晶態物質微觀結構的有效方法。
在金屬中的主要應用有以下方面：
（1）物相分析 是X射線衍射在金屬中用得最多的方面，又分為定性分析和定量分析。定性分析是把對待測材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標准物相的衍射數據進行比較，以確定材料中存在的物相；定量分析則根據衍射花樣的強度，確定待測材料中各相的比例含量。
（2）精密測定點陣參數 常用於相圖的固態溶解度曲線的繪制。溶解度的變化往往引起點陣常數的變化；當達到溶解限後，溶質的繼續增加引起新相的析出，不再引起點陣常數的變化。這個轉折點即為溶解限。另外點陣常數的精密測定可獲得單位晶胞原子數，從而可確定固溶體類型；還可以計算出密度、膨脹系數等有用的物理常數。
（3）取向分析 包括測定單晶取向和多晶的結構（如擇優取向）。測定硅鋼片的取向就是一例。另外，為研究金屬的范性形變過程，如孿生、滑移、滑移面的轉動等，也與取向的測定有關。
（4）晶粒（嵌鑲塊）大小和微觀應力的測定 由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化，它直接影響材料的性能。
（5）宏觀應力的測定 宏觀殘留應力的方向和大小，直接影響機器零件的使用壽命。利用測定點陣平面在不同方向上的間距的改變，可計算出殘留應力的大小和方向。
（6）對晶體結構不完整性的研究 包括對層錯、位錯、原子靜態或動態地偏離平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（見晶體缺陷）。
（7）合金相變 包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關系，等等。
（8）結構分析 對新發現的合金相進行測定，確定點陣類型、點陣參數、對稱性、原子位置等晶體學數據。
（9）液態金屬和非晶態金屬 研究非晶態金屬和液態金屬結構，如測定近程序參量、配位數等。
（10）特殊狀態下的分析 在高溫、低溫和瞬時的動態分析。
此外，小角度散射用於研究電子濃度不均勻區的形狀和大小,X射線形貌術用於研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等，也得到了重視。
X射線分析的新發展
金屬X射線分析由於設備和技術的普及已逐步變成金屬研究和材料測試的常規方法。早期多用照相法，這種方法費時較長，強度測量的精確度低。50年代初問世的計數器衍射儀法具有快速、強度測量准確，並可配備計算機控制等優點，已經得到廣泛的應用。但使用單色器的照相法在微量樣品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。從70年代以來，隨著高強度X射線源（包括超高強度的旋轉陽極X射線發生器、電子同步加速輻射,高壓脈沖X射線源）和高靈敏度探測器的出現以及電子計算機分析的應用，使金屬 X射線學獲得新的推動力。這些新技術的結合，不僅大大加快分析速度，提高精度，而且可以進行瞬時的動態觀察以及對更為微弱或精細效應的研究。
5、X射線物相分析
X射線照射晶體物相產生一套特定的粉未衍射圖譜或數據D-I值。其中D-I與晶胞形狀和大小有關，相對強度I/I0，與質點的種類和位置有關。
與人的手指紋相似，每種晶體物相都有自己獨特的XPD譜。不同物相物質即使混在一起，它們各自的特徵衍射信息也會獨立出現，互不幹擾。據此可以把任意純凈的或混合的晶體樣品進行定性或定量分析。
（1） X射線物相定性分析
粉未X射線物相定性分析無須知曉物質晶格常數和晶體結構，只須把實測數據與（粉未衍射標准聯合會）發行的PDF卡片上的標准值核對，就可進行鑒定。
當然這是對那些被測試研究收集到卡片集中的晶相物質而言的，卡片記載的解析結果都可引用。
《粉末衍射卡片集》是目前收集最豐富的多晶體衍射數據集，包括無機化合物，有機化合物，礦物質，金屬和合金等。1969年美國材料測試協會與英、法、加等多國相關協會聯合組成粉末衍射標准聯合會，收集整理、編輯出版PDF卡片,每年達到無機相各一組,每組1500-2000張不等.1967年前後,多晶粉未衍射譜的電子計示示機檢索程序和資料庫相繼推出.日本理學公司衍射射儀即安裝6個檢索程序(1)含947個相的程序;(2)含2716個相的常用相程序;(3)含3549個相的礦物程序;(4)含6000個相的金屬和合金程序;(5)含31799個相的無機相程序(6)含11378個相的有機相程序.每張片尾記錄一個物相。
（2）多相物質定性分析
測XRD譜，得d值及相對強度後查索引，得卡片號碼後查到卡片，在±1%誤差范圍內若解全部數據符合，則可判斷該物質就是卡片所載物相，其晶體結構及有關性能也由卡片而知。這是單一物相定性分析。
多相混合物質的XRD譜是各物相XRD譜的迭加，某一相的譜線位置和強度不因其它物相的存在而改變，除非兩相間物質吸收系數差異較大會互相影響到衍射強度。固熔體的XRD譜則以主晶相的XRD為主。
已知物相組分的多相混合物，或者先嘗試假設各物相組分，它們的XRD譜解析相對要容易得多。分別查出這些單一物相的已知標准衍射數據，d值和強度，將它們綜合到一起，就可以得到核實其有無。如鋼鐵中的δ相（馬氏體或鐵素體）γ相（奧氏體）和碳化物多相。
完全未知的多相混合物，應設法從復相數據中先查核確定一相，再對餘下的數據進行查對。每查出一相就減少一定難度，直至全部解決。當然對於完全未知多相樣品可以了解其來源、用途、物性等推測其組分；通過測試其原子吸收光譜、原子發射光譜，IR、化學分析、X射線熒光分析等測定其物相的化學成分，推測可能存在的物相。查索到時，知道組分名稱的用字順索引查，使用d值索引前，要先將全部衍射強度歸一化，然後分別用一強線、二強線各種組合、三強線各種組合…聯合查找直至查出第一主相。標記其d值，I/I1值。把多餘的d值，I/I1值再重新歸一化，包括與第一主相d值相同的多餘強度值。繼續查找確定第二主相，直至全部物相逐一被查找出來並核對正確無誤。遇到沒被PDF卡收錄的物相時，需按未知物相程序解析指認。
物相定性分析中追求數據吻合程度時，（1）d值比I/I1值更重要，更優先。因為d測試精度高，重現性好；而強度受純度（影響解析度）、結晶度（影響峰形）樣品細微度（同Q值時吸收不同），輻射源波長（同d值，角因子不同）、樣品制備方法（有無擇優取向等）、測試方法（照相法或衍射儀法）等因素影響，不易固定。（2）低角度衍射線比高角度線重要。對不同晶體而言低角度線不易重迭，而高角度線易重迭或被干擾。（3）強線比弱線重要。尤其要重視強度較大的大d值線。

（3） X射線物相定量分析
基本原理和分析
在X射線物相定性分析基礎上的定量分析是根據樣品中某一物相的衍射線積分強度正變化於其含量。不能嚴格正比例的原因是樣品也產生吸收。對經過吸收校正後的的衍射線強度進行計算可確定物相的含量。這種物相定量分析是其它方法，如元素分析、成分組分分析等所不能替代的。
6、結晶度的XRD測定
7、高分子結晶體的X射線衍射研究

⑸ PDF格式是指又如何製做使用

Adobe Reader 關於PDF的圖標
PDF全稱Portable Document Format，譯為可移植文檔格式，是一種電子文件格式。這種文件格式與操作系統平台無關，也就是說，PDF文件不管是在Windows，Unix還是在蘋果公司的Mac OS操作系統中都 是通用的。這一性能使它成為在Internet上進行電子文檔發行和數字化信息傳播的理想文檔格式。越來越多的電子圖書、產品說明、公司文告、網路資料、電子郵件開始使用PDF格式文件。 Adobe公司於2009年7月13日宣布，作為電子文檔長期保存格式的PDF/Archive(PDF/A)經中國國家國家標准化管理委員會批准已成為正式的中國國家標准，並已於2009年9月1日起正式實施。PDF格式文件目前已成為數字化信息事實上的一個工業標准。 Adobe公司設計PDF文件格式的目的是為了支持跨平台上的，多媒體集成的信息出版和發布，尤其是提供對網路信息發布的支持。為了達到此目的， PDF具有許多其他電子文檔格式無法相比的優點。PDF文件格式可以將文字、字型、格式、顏色及獨立於設備和解析度的圖形圖像等封裝在一個文件中。該格式文件還可以包含超文本鏈接、聲音和動態影像等電子信息，支持特長文件，集成度和安全可靠性都較高。 PDF文件使用了工業標準的壓縮演算法，通常比PostScript文件小，易於傳輸與儲存。它還是頁獨立的，一個PDF文件包含一個或多個「頁」，可以單獨處理各頁，特別適合多處理器系統的工作。此外，一個PDF文件還包含文件中所使用的PDF格式版本，以及文件中一些重要結構的定位信息。正是由於 PDF文件的種種優點，它逐漸成為出版業中的新寵。 對普通讀者而言，用PDF製作的電子書具有紙版書的質感和閱讀效果，可以「逼真地」展現原書的原貌，而顯示大小可任意調節，給讀者提供了個性化的閱讀方式。由於PDF文件可以不依賴操作系統的語言和字體及顯示設備，閱讀起來很方便。這些優點使讀者能很快適應電子閱讀與網上閱讀，無疑有利於計算機與網路在日常生活中的普及。 Adobe公司以PDF文件技術為核心，提供了一整套電子和網路出版解決方案，其中包括用於生成和閱讀PDF文件的商業軟體Acrobat和用於編輯製作PDF文件的Illustrator等。 Adobe還提供了用於閱讀和列印亞洲文字，即中日韓文字所需的字型包。[1]
編輯本段相關技術
PDF主要由三項技術組成： · 衍生自PostScript，可以說是PostScript的縮小版； · 字型嵌入系統，可使字型隨文件一起傳輸； · 資料壓縮及傳輸系統。
編輯本段格式研究
文件結構可以分為四方面： 1、首部。用文本編輯器打開的時候就可以看到：%PDF-1.4 這樣的字眼，其中最後一位就是PDF文件格式版本號，軟體的版本號總要比文件格式的版本號高1，比如說Read 5能打開的內容就是4。 2、文件體。裡面有若干個的obj來組成，OBJ這種形式： 30979 0 obj << /Linearized 1 /O 30982 /H [ 15061 25084 ] /L 9379963 /E 166967 /N 978 /T 8760262 >> endobj 第一個數字就是這個OBJ的順序號，是為了便於在xref中查找，後面的0是為了區分不同的OBJ，後面就是關鍵字obj.下面的各行就是屬性，/關鍵字值 的形式。 3.索引表。 用來索引各個obj在文檔中的起始位置，它的形式是： xref 0 211 0000000000 65535 f 0000000009 00000 n …… 0000087999 00000 n 4、文件尾。 trailer << /Size 211 /Root 2 0 R /Info 1 0 R /ID [<><>] >> startxref 88019 %%EOF 其中0,211分別代表這個xref的obj的起始和終止序號。其中0這個估計是為了程序中好處理所以加了這個，可以不加入這個。下面的各行就代表各個obj在這個文檔的起始位置，其中第一串字元（10個）代表起始位置，中間的五個字元也是為了區分用的，現在基本上全為0，後面的字母有兩種f代表刪除的，n代表要使用的。後面的trailer是對整個xref的摘要，說明裡面有多少個OBJ，讀的時候從哪個OBJ開始解析，信息節點等，ID是為了讓一些文件檢索工具能夠唯一區分文件。
編輯本段常用工具
以下介紹的是PDF（ Portable Document Format ）常用的工具。
閱讀工具
★推薦產品：Adobe Acrobat Reader 中文版 另有方正apabi reader和Foxit PDF Creator等 類型：免費軟體 支持的平台：Windows 系列/移動平台/MAC/Unix/Linux 簡介：官方出品的閱讀器，允許閱讀PDF文檔，填寫PDF表格，查看PDF文件信息。穩定性和兼容性好。缺點是體積龐大，啟動速度慢。 ★最佳替代工具：Foxit Reader 類型：免費軟體 支持的平台：Windows 系列/移動平台/Linux 簡介：能實現絕大部分的閱讀功能。綠色軟體。體積小巧，新版本大約5M。
創編工具
★推薦產品：官方編輯工具 Adobe Acrobat、Adobe Indesign 類型：商業軟體 支持的平台：Windows 系列/移動平台/MAC/Unix/Linux 簡介：生成PDF文件，修改PDF文件。功能強大。 其它產品： ★Foxit PDF Editor 軟體授權：共享版 簡介：Foxit PDF Editor 是第一個真正的PDF文件編輯軟體。許多人都希望能找到一個象編輯其它類型的文檔的編輯器，事實上在 Foxit PDF Editor 出現之前，根本沒有這樣的工具。每一個PDF 文件都包含很多頁面，每一頁包含各種可視對象，如文本對象、圖形對象和圖像對象。而每一個對象都由其屬性來定義其顯示的方式。 ★Foxit PDF Creator 支持的平台：Windows 2000/2003/XP/Vista(32-Bit&64-Bit)/7(32-Bit&64-Bit) 簡介：是PDF創建工具，可以將支持列印的任何類型的文檔，象DOC、XLS、PPT、TXT、E-MAIL甚至HTML格式的文檔通過點擊列印轉換成標準的PDF格式。 ★金山WPS 免費國產辦公軟體，可將文檔轉化為pdf格式 ★Pdf995 Printer Driver 類型：免費軟體 支持的平台：Windows 系列 簡介：安裝後，會加入一部名叫PDF995的列印機。只要在有提供列印的軟體上選擇列印到PDF995，便可將整個文檔列印存為PDF。 ★pdf Factory 類型：共享軟體 支持的平台：Windows 系列 簡介：和上面的工具是一樣的用法，也是列印文件到PDF中。支持安全設置、預覽、嵌入字體，允許插入和刪除某個頁。 ★其他編輯軟體 Pitstop（作為插件形式與acrobat專業版協助） NEO（MAC上的專業PDF編輯軟體） packedge（esko流程中的編輯軟體，且對PDF支持很好編輯類） ARTPRO（MAC上的pdf專業編輯軟體） Adobe Illustrator（僅可匯入該檔案的某個頁面編輯類） PDF Creator PrimoPDF CutePDF Microsoft Office2007/2010 載入項：Microsoft Save as PDF或 XPS
分割/合並工具
★推薦產品：Foxit PDF Page Organizer 簡介：一款可以拆分、合並PDF頁面、重排頁面、組織書簽（bookmarks）、添加註釋（annotations）和創建鏈接的PDF頁面管理器。 ★其它產品：PDFSplit-Merge 一款好用的PDF分割／合並工具，可以幫助你從PDF中「去粗取精」，也可將多個PDF文檔打包在一起，以方便傳輸、閱讀。軟體本身是獨立的，無需預裝 Adobe Acrobat。
加密工具
ProfPDF Protection Manager PDF 加密工具，是一款給PDF文檔加密碼保護或在知道密碼的情況下移除密碼保護的工具。
解密工具
★推薦產品：Advanced PDF Password Recovery PDF 密碼破解工具，支持暴破、掩碼、字典、密鑰四種破解方式。 ★pdf密碼暴力破解工具 PDFPasswordCracker [2] ★去除PDF文件加密 A-PDF Restrictions Remover 類型：共享軟體 支持的平台：Windows 系列 簡介：可以去除PDF文件的限制，比如不允許列印等。使用超級簡單，安裝後，在我的電腦中右鍵單擊PDF文件，選擇Remove Restrictions... 選項即可。如果碰到有需要密碼打開的文件，需要輸入正確密碼。
編輯本段發展趨勢
最初PDF只被看作是一種頁面預覽格式，而不是生產格式。然而市場的感覺並非如此，市場期望轉化了這種格式的焦點，從而也改變了該產品的使用方式。目前，各種各樣的電子書閱讀器充斥著國內外市場，已經在很多領域取代紙質媒體。紙質媒體閱讀率的下降很大程度上是因為廣大讀者將注意力從紙質媒體轉向了電子類讀物。雖然電子圖書市場銷售額遠遠不能同傳統圖書市場相比，但發展勢頭強勁。大多數電子閱讀器廠商都開始全部或部分支持PDF格式。
編輯本段PDF版本
PDF 1.0
PDF 1.0於1992年秋季在Comdex發布，該技術獲得Best of Comdex獎項，用以創建和查看PDF檔案的工具Acrobat於1993年6月15日推出，對印前而言，這個第一次的版本是沒有用的；它已經有內部鏈結、書簽和嵌入字體功能，但唯一支援的色彩空間是RGB。
PDF 1.1
其它釋Acrobat 2於1994年9月上市，它支援新的PDF 1.1檔案格式，PDF 1.1新增的特點包括： 外部鏈結(External Link)； 文章閱讀緒(Article Threads)； 保全功能(Security Features)； 設備無關色彩(Device Independent Coulour)； 註解(Notes)。 Acrobat 2.0程式本身也有一些很不錯的改進，包括Acrobat Exchange的支援插件以及能搜索PDF檔案內容的新架構。 Adobe公司自己本身就是PDF格式的第一個大用戶，他們發布的所有開發者文件都是PDF檔案，另一個早期就採用PDF格式的是美國稅務當局，他們以PDF檔案派發各式表格。 Acrobat 2.1加入多媒體支援，可以在PDF檔案內加入音頻或視訊資料。 當時PDF並非唯一試圖創造一種便攜、與設備和作業系統無關的檔案格式，其最大的競爭對手產品稱為Common Ground。 1995年Adobe公司的Acrobat Capture以相當昂貴的4000美元價格上市，在同一時間內， Adobe公司也開始在它自己的許多應用程式加入支援PDF格式，包括FrameMaker 5.0和PageMaker 6。義
PDF 1.2
1996年Adobe公司推出Acrobat 3.0（程式開發代號：Amber [琥珀]）及配套PDF 1.2規格，PDF 1.2是第一個真正可用在印前環境的PDF版本，除了表單外，包括下列印前相關的功能： 支援OPI 1.3規格； 支援CMYK色彩空間； PDF內能包含特別色定義； 能包含半色調函數(Halftone function)與疊印(Overprint)指令。 發布一個讓Netscape網頁瀏覽器內檢視PDF檔案的插件益增PDF檔案在正值興盛網際網路的人氣，Adobe還增加了PDF檔案與HTML網頁之間的相互連接；PDF也慢慢逐漸獲得輸出印刷業的接受，最初由黑白數位印刷市場在全錄快速印刷機開始使用PDF輸出。 在Acrobat 3下Acrobat Exchange的開放式架構終於獲得其努力成果，1997年和1998年開始出現很多有趣的印前Xtensions，其中包括一些十分必要的印前工具；例如Enfocus公司的PitStop與CheckUp、Lantanarips公司的CrackerJack；愛克發是第一家在1998年推出的Apogee系統內推廣全彩色商業印刷使用PDF格式的大型公司，其他廠商隨後不久也都跟進。
PDF 1.3
1999年4月Adobe公司推出了在內部被稱為'Stout'的Acrobat 4，它為我們帶來PDF 1.3，新的PDF格式規格包括支援：雙位元的CID字體；OPI 2.0規格；稱為DeviceN的一個新色彩空間，改善支援特別色能力；平滑漸層(smooth Shading)，一項有效率與非常平順漸層的技術（從一個色彩漸變到另一個色彩）；註解(annotations)。
PDF 1.4
2000年中Adobe公司做了一件怪異的事：他們推出Illustrator 9，雖然推出繪圖應用程式的新版本並不奇怪，但Illustrator 9確有一個驚人的特點：它是第一個支援PDF 1.4和其透明度特徵的應用程式，這是第一次Adobe公司並未伴隨著新版本的PDF規格而推出一個新版本的Acrobat，他們也沒有釋放PDF 1.4的全部規格，雖然Technote 5407記載了PDF 1.4支援透明度。
PDF 1.5
2003年4月Adobe宣布Acrobat 6將於5月下旬開始出貨，Acrobat 6內部代號為'Newport'，像往常一樣地，新版本的Acrobat同時帶出了一個新版本的PDF格式，版本1.5。 PDF格式1.5帶來了一些新的功能，可能需要相當長的時間才會被應用程式套用或支援，新的東西包括： 1、改良的壓縮技術，包括物件流(Object Stream)與JPEG 2000壓縮； 2、支持層(Layers)； 3、提高標簽(Tagged) PDF格式的支持； 4、Acrobat軟體本身提供更多於新的PDF檔案格式的立即好處。
PDF 1.6
2005年1月Adobe推出具新PDF功能的Acrobat 7，PDF 1.6提供了下列改進： 1、改進的加密演演算法； 2、註解和標注功能的一些小改進 3、OpenType字體可直接嵌入到PDF，不再需要以TrueType或PostScript Type 1字體型式嵌入； 因為提供嵌入檔案的可行性，PDF 1.6檔案可被用來作為一種〔容器〕的檔案格式。新的主要特點是能夠嵌入3D數據，起初感覺此功能只會引起建築師或使用CAD-CAM人們的興趣，不過看到用包裝設計應用程式ArtiosCad製作出的3D的PDF檔案，在PDF內可以從各個角度來檢查圖案設計和圖片或條碼的位置，所以這種技術也可用於平面藝術，特別是對於從事包裝或展示工PDF 1.7大概是發布過最'沉悶'的PDF版本，它改進評注(Comment)與保全(Security)的支援，3D的支援功能也獲得改善，可以為3D物件加上評注(Comment)及更嚴謹地操控3D動作，PDF 1.7檔案能包含預設印表機如紙張的選擇、拷貝數量、縮放、…等設置，可以在此下載全部規格。 Adobe Acrobat 8於2006年11月面世，介紹了一個有趣的新功能：它不使用PDF 1.7作為預設的檔案格式，而是使用PDF 1.6，它也變得更容易將檔案存成較舊的PDF版本，這大概是Adobe也認知大多數人還不需要最新發布的PDF格式來解決問題；對印刷和印前作業而言，PDF 1.3或PDF 1.4就很夠了；其他的新功能包括改良的PDF /A之支援、更好地選單與工具之組織與能在Adobe Reader 8內儲存表格的能力，預檢引擎能處理多項更正（稱為Fix-ups）的事實是另一項不錯的躍進，大多數人則更認可提高性能，特別是對Intel Mac電腦是改善最多，有些人則不喜歡這個新的使用者界面。 PDF 1.7的一個有趣的發展是2008年1月它已成為一個正式的ISO標准（ISO 32000），Adobe的James King有在他自己的博客張貼了若干有趣的背景資料。
編輯本段其它釋義
縮寫詞
PDFabbr. 1. =Parkinson's Disease Foundation (美國)帕金森氏病基金會,震顫麻病基金會 pdfabbr. 1. =point detonating fuse 彈頭(起爆)引信 2. =probability distribution function 機率密度函數 PDF: probability density function概率密度函數 Project Delivery Framework PDF: Power Distribution Frame）電源配線架 PDF: Plug-in Development Environment 插件開發環境
PDF 資料庫
PDF 資料庫 (Powder Diffraction File) 是國際衍射數據中心（ICDD）收集、編輯、出版和發行的用於晶態材料鑒定的粉末衍射資料庫。 粉末衍射文件中包含了628155多個唯一的材料數據條目。每一個數據條目包含衍射、晶體學、參考文獻和實驗、儀器、樣品條件，以及按通常的標准格式精選的物理性質。PDF是含蓋了2000餘種期刊和成千上萬個作者成就的集體著作。並且通過獎勵金程序，ICDD也收集新顯現的和商品化的材料數據。每一年，大約有50個主要的材料實驗室因為PDF分析和表徵新材料而獲獎勵。通過ICDD自身的努力以及同全球結構資料庫組織的協作，PDF已然擁有了大的數據量和材料領域全面含蓋性的特點。 為了服務於不同的用戶，ICDD按照不同的形式設計和製作了資料庫。 PDF-2 是ICDD、FIZ以及NIST的合作產品，設計用於無機材料的分析。ICDD中很多常規的有機材料數據被加入到了這個資料庫，這樣可以便於快速的物相鑒定。 PDF-4+ 是一個包含PDF-2數據以及ICDD與MPDS合作數據的先進資料庫。其設計宗旨在於定量分析（Rietveld, RiR, Pattern Fitting）和物相鑒定。資料庫中含蓋了大量無機材料，並且包含了大量數字譜線、分子圖形和原子參量等信息。許多新的特點已經被集成到PDF-4+中，通過利用Rietveld分析、參考強度比（RiR）方法和全譜分析法這三種方法之一，增強了定量分析的能力。 PDF-4/礦物是PDF-4+的子系統，包含那些已編入PDF-4+的新特點。這個資料庫是世界上有關礦物和相關礦物材料的最大、最權威的資料庫。這些相關材料包括人造礦物、寶石和在特殊條件下處理的樣品。 PDF-4/有機物 是ICDD與CCDC的合作產品。其設計宗旨是有機和有機金屬材料的鑒定，也包含幾千個無機材料和基本的葯物賦形劑信息，以便於公式化分析和鑒定。 所有的ICDD資料庫都被設計用於快速的物相鑒定。資料庫的設計包含了專業的索引，以便於基於化學和結構知識搜索的快速搜索。此外，為了軟體開發者更便利地在PDF同世界上常用粉末衍射分析軟體之間轉化數據，我們也在資料庫中加入了一些新的特徵。

⑹ X-射線衍射分析法測試什麼

X射線的衍射分析法可以用來對無機物進行定性分析。