پەرشبوونەوەی تیشکی ئێکس (XRD):

پێشەکی:

پەرشبوونەوەی تیشکی ئێکس (XRD) یەکێکە لە تەکنیکە بەکارهێنراوەکان بۆ ناسینەوەی ئاوێتە و قۆناغەکان لە ماددەکاندا. لە شیکاری پەرشبوونەوە تیشکی ئێکسدا، تیشکی ئێکس بە درێژە شەپۆلی زۆر کورت کارلێک لەگەڵ ماددە دەکات لە مەودای ئەتۆمیدا، ئەمەش ڕێگە دەدات پێکهاتە ئەتۆمییەکان بە بەکارهێنانی ئەم تەکنیکە لێکۆڵینەوەیان لەسەر بکرێت. بە لێکۆڵینەوە لە سپێکتریمی پەرشبوونەوە تیشکی ئێکس کە بە نەخشی پەرشبوونەوە تیشکی ئێکس ناسراوە، دەتوانرێت لێکۆڵینەوە لە پێکهاتەی کریستاڵەکان، قەبارەی دانەوێڵەکانیان، دووری ئەتۆمی، پارامێتری تۆڕ و کەموکوڕیەکانی بلوری بکرێت.

بنەمای شیکاری

لە شیکاری پەرشبوونەوە تیشکی ئێکس (XRD) دا، نموونەکە بەر تیشکی ئێکسی تاکڕەنگ دەکەوێت. لە ئەنجامی کارلێکی تیشکی ئێکس لەگەڵ نموونەکە، تیشکی ئێکس لە نموونەکە دەردەچێت و بە ئامێری دۆزەرەوە کۆدەکرێتەوە و شیکاری دەکرێت. هەردوو سەرچاوەی تیشکی ئێکس و دۆزەرەوە دەسوڕێنەوە، ئەمەش ڕێگە بە تیشکەکان دەدات لە گۆشەی جیاوازەوە بەر نموونەکە بکەون. ئەنجامی ئامێرەکە نەخشێک بەرهەم دەهێنێت کە کۆمەڵێک لوتکە لەخۆدەگرێت و شێوەی ئەم لوتکانەش پەیوەندی بە پێکهاتەی ئەتۆمی نموونەکە هەیە.

زۆربەی مادەکان لە کریستاڵ پێکهاتوون، کە لە ڕێکخستنی ڕێکوپێکی ئەتۆمەکان پێکهاتوون. هەر ئەتۆمێک لە ناوکێک و هەورێک لە ئەلکترۆنەکان لە دەوروبەری پێکهاتووە. چەمکی پەرشوبڵاوی تیشکی ئێکس لەم ڕەهەندانەوە دەست پێدەکات. تیشکی ئێکس بریتییە لە تیشکی وزە بەرز و درێژە شەپۆلێکی دیاریکراو، قەبارەکەی نزیکە لە دووری نێوان ئەتۆمەکانی ناو بلوری. لە ئەنجامی ئەم نزیکییەدا هەندێک دەستێوەردان و دیاردە ڕوودەدەن. کاتێک تیشکی ئێکس بەر ماددە دەکەوێت، وزەی تیشکەکان لەلایەن ئەتۆمەکانەوە هەڵدەمژرێت. ئەگەر وزەی هەڵمژراو بەس نەبێت بۆ لابردنی ئەلکترۆنێک لە ئەتۆمەکە، ئەوا وزەی هەڵمژراو وەک تیشکی ئێکس نوێ بەڵام بە وزەی هاوشێوەی تیشکی هاتوو تیشک دەدات. ئەو تێکەڵاوییەی کە لە ئەنجامی کارلێکی تیشکی ئێکس دەرچوو لەگەڵ یەکتردا دروست دەبێت، بەندە بە هاوکاتییەکەیانەوە؛ ئەگەر تیشکەکان هاوکات بن، ئەوا یەکتر بەهێز دەکەن، ئەمەش بە دەستێوەردانی بنیاتنەر ناسراوە. ئەگەر نا، دەستێوەردانی وێرانکەر ڕوودەدات.

پەرشبوونەوە ئاماژەیە بۆ ئەو شوێنانەی کە دەستێوەردانی بنیاتنەر تێیدا ڕوودەدات. بۆیە پەرشبوونەوە یان هەڵگەڕانەوەی تیشکی ئێکس لە گۆشەی تایبەتدا ڕوودەدات کە پەیوەستە بە پێکهاتەی بلوری ماددەکە. لوتکەکانی ناو گرافەکە کە لەلایەن شیکارکەرەوە دروستکراون، شوێنی ئەم گۆشانە نیشان دەدەن. ئەم نەخشانە وەک پەنجەمۆر وان، کە ئاماژەیە بۆ پێکهاتەی بلوری ناوازەی هەر ماددەیەک.

ئامێری XRD لە سێ بەشی سەرەکی پێکدێت:

چرای تیشکی ئێکس:

تیشکێکی تیشکی ئێکس تاکڕەنگ بە بەکارهێنانی ڕووناکی لە بۆشاییدا بەرهەم دەهێنرێت. ئەلکترۆنەکان بەرەو فۆیلێکی کانزایی (بەزۆری مس) خێراتر دەکرێن، کە تیشکی ئێکس و تیشکی ئێکسی تایبەتمەند بەرهەم دەهێنن. تیشکی دەرهاویشتوو بە فلتەرێکدا تێدەپەڕێت کە ڕێگە بە تێپەڕبوونی تیشکی ئێکس دەدات بە درێژە شەپۆلی خوازراو.

هەڵگری نموونە (سڵاید):

نموونەی وردکراو یان فرە بلوری دەگرێت، و دەتوانێت بە دەوری تەوەرەکەیدا بسوڕێتەوە. هەندێک لە هەڵگرەکان گەرمکەرەوەیان تێدایە بۆ گەرمکردنی نموونەکە پێش شیکاری.

دۆزەرەوە:

پێکدێت لە پلاکی نیمچە ڕێبەر کە هەستیارە بە تیشکی ئێکس. کاتێک تیشکی ئێکس بەریەکدەکەون، کارەبایەک دروست دەبێت کە وەک کارکردی کات دەپێورێت و تۆمار دەکرێت بۆ دیاریکردنی توندی تیشکی ئێکس لە گۆشەی جیاوازدا.

سوودی شیکاری

• دیاریکردنی بلوری:

لوتکە بەرزەکان و تەسکترەکان ئاماژەن بۆ ماددەیەکی بلوریتر، لە کاتێکدا لوتکە فراوانتر و کورتەکان ئاماژەن بۆ ماددەیەکی نابلوری.

• دیاریکردنی ڕێژەی قۆناغەکان:

ڕێژەی درێژترین لوتکەی نێوان دوو قۆناغەکە بە بەکارهێنانی ماددەی ئاماژەپێکراو بۆ بەدەستهێنانی خەمڵاندنی ورد ئەژمێرکردنی بۆ دەکرێت.

• پێوانەکردنی قەبارەی بلوری:

ئەمەش بە بەکارهێنانی هاوکێشەکانی وەک Debye-Scherrer و Williamson-Hall ئەنجام دەدرێت.

• پشکنینی جێگۆڕکێی لوتکە:

بەکاردێت بۆ دیاریکردنی جێگرەوەکان لە سیستەمی بلوریدا.

دەستنیشانکردنی کانزا و کانزاکان: XRD بەکاردێت بۆ دیاریکردنی جۆری ئەو کانزایانەی کە لە نموونە تایبەتەکاندا هەن، ئەمەش یارمەتیدەرە بۆ تێگەیشتن لە پێکهاتەی جیۆلۆجی.

• لێکۆڵینەوە لە پێکهاتەی پۆڵا:

بەکاردێت بۆ شیکردنەوەی جۆری فاز و قەبارەی دانەوێڵەی هەر فازێک لە پۆڵادا، ئەمەش بەشدارە لە باشترکردنی تایبەتمەندییە میکانیکییەکانی.

• لێکۆڵینەوە لە پێکهاتەکانی ئالۆوی نائاسنی:

ڕێگە دەدات پێکهاتەی بلوری ئالۆوی نائاسنی شی بکرێتەوە و قۆناغە جیاوازەکانی ناویان دەستنیشان بکرێت.

پێوانی مەودای نێوان پلاکی بلوری:

XRD بەکاردێت بۆ پێوانی دووری نێوان پلاکی بلوری لە ماددەکاندا، ئەمەش یارمەتیدەرە بۆ تێگەیشتن لە پێکهاتەی بلوری.

• شیکاری چینە تەنکەکان:

بەکاردێت بۆ پشکنینی قۆناغەکان لە چینە تەنکەکاندا، وەک ئەوانەی لە ئەلیکترۆنیات و بەکارهێنانی پۆشاکدا بەکاردەهێنرێن.

دیاریکردنی دووری نێوان پلێتەکان لە ماددە کاغەزەکاندا: بەکاردێت بۆ دیاریکردنی دووری نێوان پەڕەکان لە ماددەکانی وەک گرافین، ئۆکسیدی گرافین، یان گڵ، زانیاری بەنرخ سەبارەت بە پێکهاتە و تایبەتمەندییەکانی دەدات.

جۆرەکانی نموونەی گونجاو بۆ پێوانەکردن

1.     ماددە بلوریەکان:

کانزاکان، کانزا بنەڕەتییەکان و ئالۆویەکان لەخۆدەگرێت، کە پێکهاتەی بلوری شیکاری دەکرێت و قۆناغەکان دەستنیشان دەکرێن.

2.     ماددە بێ شێوەکان:

وەک ماددەی شووشەیی و نابلوری کە دەتوانرێت پشکنینیان بۆ بکرێت بۆ دیاریکردنی بلورییەکەی.

3.     ئالۆوی نائاسنی:

وەکو ئەلەمنیۆم و مس و زینک، کە پێکهاتە و قۆناغە جیاوازەکانی بلوری تێدا دەستنیشان دەکرێت.

4.     چینە تەنکەکان:

XRD بەکاردێت بۆ لێکۆڵینەوە لە چینە تەنکەکان لە ئەلیکترۆنیات و بەکارهێنانی پۆشاکدا.

5.     نموونەی پاودەر:

دەتوانرێت ماددە پاودەرەکان بە ئاسانی بپێورێت، بەو پێیەی تەنۆلکەکان بە شێوەیەکی یەکسان دابەش دەکرێن بۆ باشترکردنی ئەنجامەکان.

6.     نموونەی ماددەی ئاوێتە:

دەتوانرێت ماددە ئاوێتە و ئاوێتە کیمیاییەکان شی بکرێتەوە بۆ دیاریکردنی پێکهاتەی بلورییان.

مەرجەکانی پێوانەکردنی XRD

ئاماددەکردنی نموونە: نموونەکە دەبێت یەکسان بێت و بە باشی ورد بکرێت (لە حاڵەتی ماددە تۆزەکاندا) بۆ دڵنیابوون لە ئەنجامە وردەکان.

• قەبارەی نموونە: پێویستە نموونەکە قەبارەیەکی گونجاو بێت بەپێی پێداویستی ئامێرەکە، بەزۆری ئەستووری تەنک بێت لە حاڵەتی چینە تەنکەکاندا. ئەگەر نموونەکە پاودەر بێت، پێویستە بڕێکی پێویست نزیکەی 0.2g بێت.

تێبینی: نموونە شلەکان تەنها دەتوانرێت بە XRD بپێورێت ئەگەر لەسەر سلایدێکی شووشەیی دانرابێت یان توێنەرەکە لێیان هەڵم بووبێت.

شیکاری ئەنجامەکان

• لێکدانەوەی هێڵکارییەکە:

داتاکانی XRD بەزۆری لە شێوەی گرافێکدا نیشان دەدرێن، کە تەوەرەکەی ئاسۆیی نوێنەرایەتی گۆشەی (2θ) دەکات و تەوەرەکەی ڕاست نوێنەرایەتی چڕی تیشکی ئێکس دەکات. دۆزینەوەی لوتکەکان لە گرافەکەدا هەنگاوی یەکەمە.

دیاریکردنی شوێنی لوتکەکان: دیاریکردنی شوێنی لوتکەکان لە دیاگرامێکدا یارمەتیدەرە بۆ تێگەیشتن لە پێکهاتەی بلوری. هەر لوتکەیەک نوێنەرایەتی پەرشبوونەوە تیشکەکان دەکات لە گۆشەیەکی دیاریکراودا، کە پەیوەندی بە جیابوونەوەکانی نێوان چینە بلوریەکانەوە هەیە.

• بەکارهێنانی یاسای براگ:

دەتوانرێت هاوکێشەی براگ بەکاربهێنرێت بۆ ئەژمێرکردنی مەودای نێوان پلاکی بلوری (d) بە پشتبەستن بە گۆشەکانی (Θ) و درێژە شەپۆلەکانی بەکارهێنراو.

قۆناغەکان دیاری بکە:

بەراوردکردنی شوێنی لوتکە لەگەڵ بنکەدراوەی ماددە بلوریەکان (PDF - فایلە پەرشبوونەوە تۆز) یارمەتیدەرە بۆ ناسینەوەی ئەو قۆناغانەی کە لە نموونەکەدا هەن.

• شیکاری پانی لوتکە:

پانایی لوتکەکان دەتوانێت زانیاری لەسەر قەبارەی کریستاڵەکان بدات. دەتوانرێت هاوکێشەکانی وەک هاوکێشەی ویلیامسۆن-هۆڵ یان هاوکێشەی دیبای-شێرەر بەکاربهێنرێت بۆ ئەژمێرکردنی قەبارەی بلوری.

• خەمڵاندنی بلوری:

دەتوانرێت شێوە و بەرزی لوتکەکان شی بکرێتەوە بۆ خەمڵاندنی بلوری نموونەکە. تا لوتکەکان بەرزتر و تەسکتر بن، ماددەکە زیاتر بلوری دەبێت.

دیاریکردنی ڕێژەی سەدی گوڵدانەکان: دەتوانرێت ڕێژەی سەدی گوڵدانی جیاواز لە سیستەمێکدا بە بەراوردکردنی بەرزی لوتکە سەرەکییەکانی هەر گوڵدانێک ئەژمێرکردنی بۆ بکرێت.

• شیکاری خەوشدار (ناخاوێن):

گەڕان بەدوای لوتکەی چاوەڕواننەکراوی زیادە دەتوانێت ئاماژە بێت بۆ بوونی خەوشدار یان قۆناغی نەخوازراو لە نموونەکەدا.

• شیکردنەوەی ئەنجامەکانی XRD پرۆسەیەکی فرە هەنگاوییە کە پێویستی بە وردبینی و تێگەیشتنێکی قووڵ لە داتاکان هەیە. بە بەکارهێنانی ئەم هەنگاوانە، توێژەران دەتوانن تێڕوانینێکی بەنرخ لە پێکهاتەی بلوری و تایبەتمەندییە فیزیاییەکانی ئەو ماددانە بەدەستبهێنن کە لە ژێر لێکۆڵینەوەدان.

گرنگە شیکارکار زانیاری تەواوی هەبێت لەسەر چۆنیەتی لێکدانەوەی ئەنجامەکان و مامەڵەکردن لەگەڵ هەر گۆڕانکارییەک یان لادانێک کە لەوانەیە سەرهەڵبدات. زانیاری بەنرخی تر کە دەتوانێت ببێتە هۆی پێشکەوتن لە توێژینەوە و پەرەپێدان دەتوانرێت لە ڕیی پەیوەندیکردن لەگەڵ پسپۆڕانی سەنتەری فۆتۆن دەستەبەر بکرێت.