2020-1 인하대 공업화학 실험 (공화실) 만점 예보/결보 A+ XRD X-ray 회절 분석

1. 실험 목적
- XRD 분석에 적용되는 Bragg’s Law를 이해하고, 이를 이용해 XRD 그래프를 해석하여 결정성 물질의 구조에 관한 정보를 얻는다.

2. 실험 이론
A. X-Ray ( X-ray 정의, X-ray 발생원리, Continuous X-ray, Characteristic X-ray )
X ray는 방사선의 일종으로, 방사선에는 X-ray 외에도 알파선, 베타선, 감마선 등을 총칭하는 전자기파이다.
방사선은 우라늄 같은 매우 큰 원자량을 갖는 원소들이 불안정한 상태에서 자가 붕괴를 일으켜 다른 원소로 변하게 될 때 방출하는 전자기파로서 이 중 X Ray는 파장이 10-10 부터 10-8 m에 해당하는 선이다. 자외선보다 짧은 파장의 영역이며 강력한 에너지를 보유해 투과성이 강하여 물체의 내부를 볼 수 있다는 성질이 있다.
X Ray는 그것을 발견한 과학자의 이름을 따 뢴트겐 선이라고도 불리며, X Ray는 그것의 강한 투과성 덕분에 의료-의학 분야 혹은 비 파괴적인 검사에서 주로 사용되고 있다.
X ray의 파장은 매우 작아 원자 크기의 정도이기 때문에 결정마다 고유한 회절 무늬를 형성할 수 있고
물질을 이온화 시킬 수 있다. 또한 고 에너지 파장이므로 물체의 형광 작용이 강해 물체를 쉽게 투과할 수
있어 내부 미세 구조를 밝히는데 탁월하다. 가속 전압이 높을수록 파장이 짧은 X ray가 발생되며, X Ray의 파장이 짧을 때는 물체에 대한 투과율이 커지고 화면이 선명해지는 특징이 있다. 크기가 큰 물체를 관찰하기 위해서는 투시의 깊이가 깊어져야 하고 짧은 파장이 요구되므로 가속 전압이 높은 X Ray 발생 장치가 필요하다.
X Ray는 고전압의 고속 전자를 발생시켜 음극 필라멘트에서 전자를 튕겨 나가게 하여 양극 표적에 충돌시킴으로써 발생한다. 이때 높은 열에너지왿� X Ray가 발생하게 된다. 발생된 X Ray는 물체를 투과하게 되며, 검출기에서는 X Ray의 검출되는 양이 다르다.