课程名称：多晶X射线衍射应用实验
英文名：Application of Powder X-ray Diffractometry
课程编号：15124
实验总学时：18
实验周学时：3
开设实验项目数：9
实验课学分： 0.5
面向其他院系：本专业
本大纲主撰人： 蔡元峰
一、实验教学目标与基本要求
使学生掌握X射线物相分析的基本原理、科学且客观地分析X射线谱图所记录的矿物成分信息，达到以下几点要求：1）熟悉德拜照相法和衍射仪法的工作原理和实验技术；2）掌握单一物相分析的基本方法（三强峰法），学会使用哈那瓦特索引和芬克索引进行未知物相的鉴定；3）掌握晶胞参数精确修正的原理和方法；4）掌握半定量物相分析、全谱拟合法进行物相定量分析的原理和方法；5）掌握粘土矿物研究的工作方法。
二、实验课程内容与学时分配
序号 | 实验项目名称 | 内容提要 | 学时 | |||
本专业 | 非本 专业 | |||||
一 | 必修实验： |
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1 | 不对称德拜图的测量和计算 | 1）掌握在微机上进行不对称德拜图的测量技术、目估强度和运用布拉格方程计算面网间距；2）介绍《矿物伦琴X射线粉晶鉴定手册》和矿物PDF2卡片库；3）学习用“三强峰”法进行物相定性分析。 | 3 |
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2 | 实验装置及制样技术 | 1）了解X射线机的基本构造及线路简图；2）熟悉德拜相机的结构和德拜照相的过程；3）了解多晶衍射仪的结构；了解粉晶衍射仪工作的全过程。4）学习样品制备； | 3 |
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3 | 物相定性分析 | 1）掌握使用微机处理衍射数据；2）学习单一物相和混合物相定性分析方法； | 3 |
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4 | 混合物相定量分析 | 1）学习基体清洗法的物相定量分析方法；2）复习混合物相定性分析方法；3）初步学习利用PDF2数据库进行衍射线的指标化。 | 3 |
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5 | 指标化及晶胞参数精确测定 | 1）了解最小二乘法进行晶胞参数精确修订的原理；2）学习用9214程序进行中、低级晶族矿物晶胞参数精确修正；3）复习衍射线的指标化。 | 3 |
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6 | 综合实验 | 1）学习针对粘土矿物的相分析和半定量计算；2）碱性长石结构中的Al-Si有序度分析 | 3 |
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二 | 选修实验： |
| 类型 | 学
时 | ||
综 合 | 设创 计新 | 其它 | ||||
1 | 混合物相的定量分析 | 学习全谱拟合法的矿物定量分析法；用预先配制的混合物相进行全谱拟合法矿物定量分析实验。 | √ |
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2 | 粘土矿物的半定量分析 | 应用粘土矿物的定向片的数据进行分峰和矿物的半定量计算 |
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3 | 矿物的微区分析 | 对岩石薄片中的微小矿物进行定性分析 | √ |
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三、教学方式与考核要求
本课程除实际的仪器操作和制样方法的实验外，所有实验均移植至计算机中进行。对本课程的考试内容以实用性为主，选取了特征的造岩矿物、各大类矿物中较为重要的矿物作为考试内容。
四、实验教材、参考书
（一）实验教材：
粉末X射线物相分析讲义，薛纪越、蔡元峰编。
（二）参考书：
1. X射线衍射分析，杨于兴、漆睿，上海交通大学出版社，1989。
2. 金属X射线学，范雄，机械工业出版社，1996。
3. X射线晶体学，马喆生、施倪承，中国地质大学出版社，1995。
4. X射线分析的发展，W. L. Bragg，杨润殷译，方正知校，科学出版社，1988。
5. X射线衍射学进展，许顺生主编，科学出版社，1986。
6．Modern Powder Diffraction, Bish D L and Post J E Edit, 1989
7. 近代X射线衍射多晶体分析，马礼敦，化学工业出版社；2004。