debye scherrer | آموزش روش دبای شرر

روش دبای شرر برای تحلیل XRD

بسیاری از دانشجویان مهندسی مواد، شیمی و فیزیک در طول دوره تحصیل به رابطه ی دبای شرر – debye scherrer – برخورد کرده اند ولی شاید خیلی ها نتوانسته اند از این رابطه به درستی استفاده کنند. در این مقاله از یونیکا می خواهیم به آموزش روش دبای شرر برای تحلیل XRD بپردازیم. و به یک سری سوالات پاسخ بدهیم

  • آیا می دانید روش دبای شرر برای محاسبه میانگین اندازه بلورک (کریستالایت) کاربرد دارد نه برای اندازه دانه؟
  • آیا تفاوت اندازه بلورک با اندازه دانه را می دانید؟
  • آیا می دانید با استفاده از اندازه بلورک می توان اندازه دانه را تخمین زد؟
  • آیا می دانید اطلاعات کدام پیک را باید در رابطه دبای شرر – debye scherrer – قرار بدید؟
  • آیا می دانید جواب رابطه ی شرر اگر از مقدار خاصی بزرگ تر بود، قابل استناد نیست؟
  • آیا می دانید ……




مشخصات فیلم آموزشی
تولید کننده: وب سایت یونیکا
مدرس: محمدعلی زندی
حجم: 6 مگابایت
مدت زمان: 4:50 دقیقه
زبان:فارسی
سطح: کارشناسی
تاریخ انتشار: 13 فروردین 1396

پیشنهادهایی خوب برای صرفه جویی در وقت

1- خرید فیلم‌های ویدئویی محاسبه اندازه بلورک (نه اندازه دانه)

2- خرید نرم افزارهای CrystaX و Upex

اگر تمایلی به استفاده ازتوضیحات و روابط زیر ندارید می توانید با تهیه نرم افزار CrystaX به راحتی و در کوتاه ترین زمان ممکن، اندازه بلورک را با استفاده از روش شرر بدست بیاورید. برای دریافت نرم افزار Crystax اینجا کلیک کنید. برای استفاده از نرم افزار CrystaX باید ابتدا پهنای پیک را به دست بیاورید برای اینکار می توامنید از نرم افزار XPert High score یا نرم افزار Upex استفاده کنید.

رابطه شرر برای چه نوع موادی قابل استفاده است؟

مواد را می توان به دو دسته بی شکل (آمورف) و بلوری (کریستالی) تقسیم بندی کرد. البته هیچ ماده ای به طور 100% بلوری (کریستالی) نیست. در نمودار XRD موادی که دارای نظم کریستالی هستند، پیک های تیز و کاملا مشخصی وجود دارد. برای درک بهتر به تصاویر زیر نگاه کنید. در الگوی پراش XRD دو نمودار مشخص هست که نمودار بالاتر حاوی قله های نوک تیز و مشخص هست که نشان دهنده تشکیل فاز کریستالی هست. پس با این توضیحات توجه داشته باشید برای استفاده از رابطه شرر باید در نمودار xrd پیک وجود داشته باشد یعنی ماده ما کریستالی باشد.

مقایسه مواد بلوری و بی شکل | آموزش رابطه شرر
مقایسه مواد بلوری و بی شکل | آموزش رابطه شرر

آشنایی با رابطه شرر

بعد از این توضیحات وقت آن رسیده که فرمول دبای شرر را معرفی کنیم و پارامتر های موجود در آن را بررسی کنیم. فرمول رابطه شرر به قرار زیر است و توضیحات مربوط به پارامتر های موجود در این رابطه در ادامه آورده شده است.

 debye scherrer | آموزش روش دبای شرر
debye scherrer | آموزش روش دبای شرر
  • D = اندازه بلورک که واحد آن برابر با واحد λ است و معمولا آنگسترم یا نانومتر است.
  • λ = طول موج Kα1 آند مربوط به دستگاهی که با آن از نمونه خود تست XRD گرفته اید.
  • K = فاکتور شکل یا همان Shape Factor هست که معمولا عددی نزدیک به یک بجای آن گذاشته می شود
  • β = پهنای پیک در نمیه ارتفاع  یا همان FWHM که باید برحسب رادیان وارد فرمول شود
  • θ = مکان پیک روی محور افقی الگوی پراش، که اگر محور افقی 2θ باشد، باید تقسیم بر دو شود تا θ بدست بیاید.

آموزش روش دبای شرر

محاسبه لاندا و فاکتور شکل

سوالی که برای خیلی از دوستان پیش می آید این است که چه اعدادی را بجای پارامتر های معرفی شده در رابطه شرر قرار بدهیم؟ در ابتدا باید از اپراتور دستگاه XRD بپرسید که آند استفاده شده در دستگاه از چه نوعی هست بعد با استفاده از جدول زیر مقدار λ را که برحسب آنگسترم است در جدول فرمول قرار بدهید. و اما پارامتر K …. این پارامتر فاکتور شکل نام دارد که می توانید مقدار آن را 0.9 در نظر بگیرید ولی توضیحات بیشتر در باره این پارامتر را در آینده در سایت قرار خواهیم داد.

جدول طول موج مربوط به آند دستگاه XRD
جدول طول موج مربوط به آند دستگاه XRD

آموزش محاسبه پهنای پیک

برای محاسبه β یا به عبارتی دیگر FWHM می توانید از نرم افزار های تحلیل XRD استفاده کنید. ولی اگر توضیحات بیشتری درباره FWHM یا Integral Breath می خواهید می توانید  اینجا کلیک کنید و با نحوه محاسبه این پارامتر آشنا شوید. در این مقاله به محاسبه β با استفاده از نرم افزار UPEX بسنده می کنیم پس آموزش انجام این کار را در فیلم زیر مشاهده کنید. بعد از بدست آوردن β آن را به رادیان تبدیل کنید و در رابطه شرر قرار بدهید.

علاوه بر نرم افزار  Upex می توانید از نرم افزار XPert برای محاسبه FWHM (پهنای پیک در نیمه ارتفاع) استفاده کنید. اگر تمایل به یادگیری نرم افزار XPert  دارید می توانید بسته آموزشی نرم افزار XPert را تهیه کنید
تهیه نرم افزار Upex برای محاسبه پهنای پیک
بسته آمورشی نرم افزار XPert + نرم افزار + دیتابیس متریال

محمد زندی

محمد علی زندی هستم، دانش آموخته در رشته مهندسی مواد. اطلاعات کمی دارم ولی تا اونجایی که زمان بهم اجازه بده، دانسته هام رو اینجا میذارم. امیدوارم یونیکا رو خونه ی خودتون بدونید و از بودن در این خونه لذت ببرید.


مقاله‌های من (80)محصولات من (0)

13 نظر برای روش دبای شرر برای تحلیل XRD ثبت شده

  1. سلام وقت شمابخیر.بنده بسته آموزش نرم افزار اکسپرت رو تهیه کردم (وتشکر می کنم به خاطر بسته آموزشی خوبتون)در آموزش مربوط به محاسبه اندازه بلورک با نرم افزار اکسپرت یک بتا استاندارد نیاز است که شما در محاسبات خود آن را 0/2 گذاشتید ودر ویدیو آموزشی گفتید که بعدا توضیح میدید چرا 0/2؟ که من ندیدم در ویدپو های بعدی توضیح داده شده باشد….
    واینکه برای طرح پراش های خودمون از کجا بفهمیم بتای استاندارد چه قدر هست؟میشه لطفا راهنمایی بفرمایید؟
    ومیشه در مورد kدر فرمول شرر توضیح بدید وآیا میتونم ازاین توضیحات در تیوری پایان نامه بیارم؟

    1. سلام دوست عزیز وقت شما هم بخیر
      خوشحالم که از آموزش ها راضی بودید. فکر کنم این مورد رو توضیح دادم که 0.2 مربوط به پهن شدگی دستگاهی هست. چک میکنم اگر توضیح نداده بودم یک آموزش رایگان در این باره قرار میدم. توضیحات رو به ایمیلتون ارسال میکنم چون زیاد هست.
      فرمول شرر خیلی زیاد استفاده میشه و در مقالات ISI هم خیلی به چشم می خوره و می تونید ازش در پایان نامه استفاده کنید ولی واقعیت اینه که خطای این روش زیاده و یک فرمول تقریبا حسی هست و خیلی اثبات دقیقی پشت فرمولش نیست. بهتر هست از روش ریتولد با نرم افزار Maud استفاده کنید.

      1. تشکر از اینکه همکاری خویش را در قسمت خدمت جامعه و نیازمندان علم و دانش دریغ نمیدارید اگر ممکن هست چند مثال در قسمت رابطه شرر جاگذاری کنید ممنون شما میشویم

  2. سلام ببخشید مقدار K رو بر چه اساس انتخاب میکنیم، برای کبالت تنگستات مونوکلینیک چه مقداری رو باید برای K گذاشت،

    1. سلام دوست عزیز. K فاکتور شکل هست. برای اطلاعات بیشتر مقاله زیر رو جستجو کنید و مطالعه کنید
      JI Langford and AJC Wilson, “Scherrer after sixty years: A survey and some new results in the determination of crystallite size,” J. Appl. Cryst. 11 (1978) p102-113.

  3. برای بار دوم با عرض معذرت اگر مشکلی نیست و باوجود زحمت فراوان که میکشید یک زحمت روا میدارید انهم اثبات ریاضیکی رابطه شرر دبای را به شکل متنی و یا ویدیو یی خدمت ما تقدیم کنید قبل از قبل ممنون و احسان مند بابت همکاری جبران ناشدنی شما خود را میدانیم اگر ویدیو که بود هزار ممنون شما.

  4. سلام اقای مهندس من دانشجو ارشد مکانیک هستم در حال حاضریه مشکلی در قسمتxrd نمونم در پایانامه ایجاد شده امکانش هست ایمل شمارو داشته باشم که بتونم مشاوره ای باهاتون انجام بدم؟

  5. سلام خدمت آقای مهندس. از سایت فوق‌العاده خوبتون و محتوای عالی که در اختیارمون گذاشتید خیلی ممنونم. به شخصه بارها برای رفع اشکال و راهنمایی وقت شما را گرفتم و شما خاضعانه همیشه پاسخگو هستید. سلامتی و موفقیت روزافزون شما آرزوی همه ماست.

دیدگاهتان را بنویسید

پر کردن تمام موارد زیر الزامیست