Дифрактометр — это измерительный прибор для анализа структуры материала по картине рассеяния , возникающей при взаимодействии с ним пучка излучения или частиц (например, рентгеновских лучей или нейтронов ). [1]
Типичный дифрактометр состоит из источника излучения, монохроматора для выбора длины волны, щелей для настройки формы пучка, образца и детектора . В более сложном устройстве гониометр также может использоваться для точной настройки образца и положений детектора. Когда для контроля дифрагированного излучения используется детектор области, обычно требуется ограничитель пучка, чтобы остановить интенсивный первичный пучок, который не был дифрагирован образцом, в противном случае детектор может быть поврежден. Обычно ограничитель пучка может быть полностью непроницаемым для рентгеновских лучей или полупрозрачным. Использование полупрозрачного ограничителя пучка позволяет определить, насколько образец поглощает излучение, используя интенсивность, наблюдаемую через ограничитель пучка.
Существует несколько типов рентгеновских дифрактометров, в зависимости от области исследований (материаловедение, порошковая дифракция, науки о жизни, структурная биология и т. д.) и экспериментальной среды, если это лаборатория с домашним источником рентгеновского излучения или синхротрон . В лаборатории дифрактометры обычно представляют собой оборудование «все в одном», включающее дифрактометр, видеомикроскоп и источник рентгеновского излучения. Множество компаний производят оборудование «все в одном» для домашней рентгеновской лаборатории, например Rigaku , PANalytical, Thermo Fisher Scientific , Bruker и многие другие.
Производителей дифрактометров для синхротронов меньше , из-за небольшого количества рентгеновских пучков для оснащения и необходимости солидного опыта производителя. Для материаловедения широко известны дифрактометры Huber, а для структурной биологии эталоном являются дифрактометры Arinax. Тем не менее, из-за небольшого количества производителей большое количество синхротронных дифрактометров являются «самодельными» дифрактометрами, реализованными командами инженеров синхротронов.
Рентгеновские дифрактометры могут использоваться для различных целей, включая визуализацию кристаллических структур, определение фаз и идентификацию незнакомых веществ для использования в кристаллографии, инспекции и фармацевтических исследованиях эффективности лекарств. [2] Новое применение рентгеновской дифракции включает изучение поверхности Марса, чтобы определить, поддерживалась ли когда-либо на нем жизнь. [3]