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《X射線衍射技術(shù)》較為系統(tǒng)地闡述了晶體學(xué)基礎(chǔ)，X射線與物質(zhì)作用發(fā)生散射與衍射的理論，單晶與多晶材料的X射線衍射原理與實(shí)驗(yàn)方法，X射線衍射技術(shù)在材料微結(jié)構(gòu)分析方面的應(yīng)用等。書中反映了近年來(lái)X射線衍射領(lǐng)域的新成果，也介紹了非晶態(tài)材料、高分子聚合物材料、薄膜材料的衍射技術(shù)以及同步輻射技術(shù)的應(yīng)用。
《X射線衍射技術(shù)》可作為材料科學(xué)與工程類專業(yè)本科生的專業(yè)教材，也可供相關(guān)專業(yè)如物理、化學(xué)、生物、機(jī)械、核能工程等本科生和研究生作教學(xué)參考書，對(duì)從事X射線衍射工作的科研、測(cè)試人員也具有參考價(jià)值。

利用X射線衍射對(duì)材料進(jìn)行分析，是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的重要途徑和權(quán)威方法之一。自1912年勞厄發(fā)現(xiàn)晶體X射線衍射以來(lái)，X射線已被迅速用于單晶材料與多晶材料的結(jié)構(gòu)分析之中。近年來(lái)，隨著認(rèn)識(shí)的深入、設(shè)備的發(fā)展和分析技術(shù)的進(jìn)步，X射線衍射技術(shù)被廣泛應(yīng)用于材料微結(jié)構(gòu)分析的各個(gè)方面，如物相分析，點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定，宏觀殘余應(yīng)力、微觀應(yīng)力與微晶尺寸的測(cè)定，織構(gòu)表征，高分子與非晶物質(zhì)的分析，薄膜、纖維等低維材料的分析等，為X射線衍射技術(shù)增添了更為強(qiáng)大的生命力，使其在材料科學(xué)、物理、化學(xué)、生物、制藥、信息等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。
本書從X射線衍射技術(shù)的應(yīng)用原理出發(fā)，介紹了X射線技術(shù)的發(fā)展歷程與X射線的基本性質(zhì)以及X射線衍射的晶體學(xué)基礎(chǔ)，詳細(xì)闡述了X射線與物質(zhì)作用發(fā)生散射的相關(guān)理論，進(jìn)而推導(dǎo)出X射線衍射的理論強(qiáng)度，并基于作者及其合作者多年來(lái)在教學(xué)與研究工作中的認(rèn)識(shí)與體會(huì)，分章節(jié)介紹了X射線衍射技術(shù)在實(shí)際材料分析過(guò)程中的應(yīng)用原理與實(shí)例，以期對(duì)讀者掌握X射線衍射技術(shù)的相關(guān)理論、從事相關(guān)的分析工作有所幫助。
全書共16章。第1章為緒論，介紹X射線衍射技術(shù)的發(fā)展歷程與應(yīng)用背景；第2章為X射線的基本性質(zhì)，包括X射線的波粒二象性、X射線的產(chǎn)生和譜學(xué)特性以及與物質(zhì)的相互作用等；第3章為晶體學(xué)基礎(chǔ)，為探討X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象提供基本的晶體學(xué)知識(shí)；第4章為X射線的散射、干涉與衍射，為整個(gè)X射線衍射的核心理論基礎(chǔ)，詳細(xì)闡述了X射線與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)的散射強(qiáng)度與方向，推導(dǎo)出干涉方程、布拉格定律以及點(diǎn)陣消光規(guī)律；第5章為衍射線的強(qiáng)度分析，包括實(shí)際小晶體和多晶體衍射強(qiáng)度的分析以及實(shí)際實(shí)驗(yàn)中影響衍射強(qiáng)度的因素；第6章為多晶體衍射信息的獲取方法，包括早期應(yīng)用的德拜法的分析原理與過(guò)程，后續(xù)發(fā)展并廣泛應(yīng)用的衍射儀的原理與構(gòu)造，多晶衍射的制樣和測(cè)試過(guò)程，以及衍射信息的處理與校正；第7章為單晶體衍射信息的獲取方法，闡述了勞厄法獲取單晶衍射信息的原理、過(guò)程與應(yīng)用，并結(jié)合技術(shù)的發(fā)展，介紹了用于單晶衍射分析的四圓單晶衍射儀以及二維面探測(cè)器；第8章為物相分析，介紹了定性相分析、定量相分析以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行全譜擬合和結(jié)構(gòu)精修的原理與過(guò)程；第9章為點(diǎn)陣常數(shù)的測(cè)定，闡明了點(diǎn)陣常數(shù)測(cè)定的基本原理，并討論了衍射儀法的誤差來(lái)源與消除方法；第10章為宏觀應(yīng)力的測(cè)定，分析了宏觀應(yīng)力的測(cè)試原理和衍射儀法測(cè)試的過(guò)程；第11章為微晶尺寸與微觀應(yīng)力的測(cè)定，包含測(cè)定微晶尺寸和微觀應(yīng)力的方法以及二者對(duì)衍射線貢獻(xiàn)的分離方法；第12章為織構(gòu)的測(cè)定，介紹了織構(gòu)的表征方式與測(cè)試過(guò)程；第13章為薄膜材料分析，介紹了針對(duì)薄膜樣品所發(fā)展出來(lái)的一系列測(cè)試方法；第14章為高分子材料分析，分析了X射線衍射技術(shù)在高分子材料結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用；第15章為非晶材料分析，介紹了非晶材料X射線散射分析的原理與過(guò)程；第16章為同步輻射的應(yīng)用，以實(shí)際研究為例，介紹了同步輻射技術(shù)在材料分析中的應(yīng)用。
本書的撰寫得到了國(guó)內(nèi)材料科學(xué)許多專家學(xué)者的參與和支持，其中包括清華大學(xué)曾飛副教授、宋成副教授、劉雪靜博士。此外，須感謝王英華先生等編著的《X光衍射技術(shù)基礎(chǔ)》一書為本書的編著提供了諸多參考，同時(shí)也要感謝清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院中心實(shí)驗(yàn)室的陶琨先生、苗偉副教授為本書提供了不少的素材與數(shù)據(jù)，給予我們很大的支持。劉雪靜博士、博士生李凡等為本書的審稿和編輯做出重大貢獻(xiàn)。
本書介紹的部分研究成果是作者及其合作者在“973”計(jì)劃、“863”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部重大項(xiàng)目、清華大學(xué)教改項(xiàng)目的大力支持下完成的。作者在此謹(jǐn)向所有給予支持的學(xué)者、朋友致以誠(chéng)摯的感謝。
由于對(duì)內(nèi)容的理解有限，書中難免有不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者
2016年6月

潘峰，清華大學(xué)材料學(xué)院，國(guó)際薄膜學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)晶體學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)真空學(xué)會(huì)常務(wù)理事、科技部“863”計(jì)劃新材料領(lǐng)域領(lǐng)域?qū)＜�、\"十三五”國(guó)家新材料領(lǐng)域發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃研究召集人，清華大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，是國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國(guó)家創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。1996年晉升教授。曾任清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院副院長(zhǎng)、先進(jìn)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)真空學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，現(xiàn)任國(guó)際薄膜學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)晶體學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)真空學(xué)會(huì)常務(wù)理事、科技部“863”計(jì)劃新材料領(lǐng)域?qū)＜�、\"十三五”國(guó)家新材料領(lǐng)域發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃研究召集人。長(zhǎng)期在薄膜材料結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控技術(shù)、聲表面波材料與器件、阻變存儲(chǔ)材料、磁性材料等方向開(kāi)展科學(xué)研究，曾獲得2012年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、2009年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2007年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、1999年國(guó)家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)和8項(xiàng)省部級(jí)科研成果獎(jiǎng)勵(lì)。授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)，國(guó)際專利2項(xiàng)。

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