پراش اشعه ایکس (XRD) پودری، تجزیه و تحلیل تنش پسماند غیرمخرب را با تشخیص کرنش شبکه از طریق جابجایی‌های پیک پراش، با استفاده از روش ψ ثابت و قانون هوک، امکان‌پذیر می‌سازد. این روش برای مواد، هوافضا، خودرو و تولید بسیار حیاتی است.

پراش‌سنج‌های پرتو ایکس رومیزی برای کنترل کیفیت حیاتی هستند و تجزیه و تحلیل غیرمخرب و دقیقی از ساختار کریستالی مواد، ترکیب و تنش ارائه می‌دهند. آن‌ها امکان تشخیص نقص، بهینه‌سازی فرآیند و تجزیه و تحلیل شکست را در تحقیق و توسعه و تولید فراهم می‌کنند و باعث افزایش کارایی، قابلیت اطمینان و انطباق می‌شوند.

یک پراش‌سنج پرتو ایکس تک‌بلور، ساختار اتمی سه‌بعدی را با تجزیه و تحلیل الگوهای پراش پرتو ایکس (قانون براگ) آشکار می‌کند. این دستگاه از طریق جمع‌آوری داده‌ها، تبدیل فوریه و اصلاح مدل، نقشه‌های چگالی الکترونی را برای تعیین پیکربندی‌های مولکولی تولید می‌کند.

این راهنما جزئیات طراحی آزمایش ایکس ای اس را شرح می‌دهد و بر آماده‌سازی یکنواخت نمونه (مثلاً آسیاب کردن، رقیق‌سازی، جابجایی بی‌اثر) و کنترل دقیق اندازه‌گیری (مثلاً محدوده‌های اسکن، پارامترهای پرتو، میانگین‌گیری داده‌ها) تأکید دارد. اجرای صحیح، داده‌های قابل اعتمادی را در مورد ساختار اتمی محلی، که برای تحقیقات کاتالیز و مواد انرژی حیاتی است، تضمین می‌کند.

ایکس ای اس، یک تکنیک پیشرفته مبتنی بر سینکروترون، جذب اشعه ایکس را برای آشکارسازی حالت‌های الکترونیکی موضعی در مقیاس اتمی و ساختارهای هندسی (از طریق زانِس و EXAFS) به صورت غیرمخرب تجزیه و تحلیل می‌کند و به طور گسترده در تحقیقات مواد و انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یک تک بلور با کیفیت برای پراش پرتو ایکس نیاز به انتخاب بهینه حلال (حلالیت/فراریت متوسط)، روش رشد مناسب (تبخیر/انتشار)، خلوص بالای نمونه و یک محیط بدون ارتعاش دارد تا مورفولوژی به خوبی تعریف شده و حداقل نقص‌ها تضمین شود.

این مقاله به تفصیل یک استراتژی جامع سه‌جانبه برای حذف تداخل پراش مرتبه بالاتر در آنالیز تک بلور پرتو ایکس ارائه می‌دهد. این روش‌ها شامل فیلتراسیون سخت‌افزاری در منبع با استفاده از مونوکروماتورها و شکاف‌ها، بهینه‌سازی پارامتر در طول جمع‌آوری داده‌ها برای جلوگیری از تشخیص و الگوریتم‌های اصلاح نرم‌افزاری برای اثرات باقیمانده در پردازش داده‌ها است. این رویکرد ترکیبی با کنترل خطاهای شدت، تعیین ساختار بلوری با دقت بالا را تضمین می‌کند.

آنالیزورهای پراش اشعه ایکس (XRD) از قانون براگ برای اندازه‌گیری زوایای پراش استفاده می‌کنند و امکان رمزگشایی غیرمخرب فازهای کریستالی، ثابت‌های شبکه، اندازه دانه و تنش ناشی از تغییرات فاصله بین صفحه‌ای را فراهم می‌کنند.

مبانی فیزیکی پراش‌سنج اشعه ایکس (برای اندازه‌گیری تنش): استخراج عمیق هندسه پراش و رابطه تنش-کرنش

نسل جدید منابع انسانی-پراش اشعه ایکس (XRD) از طریق ارتقاء سخت‌افزار، کنترل‌های هوشمند و مدیریت کامل چرخه عمر، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و در عین حال که هزینه‌ها و انتشار گازهای گلخانه‌ای را برای آزمایشگاه‌های سبز کاهش می‌دهد، دقت را نیز حفظ می‌کند.