张法辰　侯丽影　易法军　邓亚　刘佳佳

【摘 要】采用X射线衍射（XRD，X-ray diffraction）原理无损测量多晶体材料中残余应力，通过实际操作培养独立完成科学实验的能力。在实验过程中遇到了一些实际问题，通过查阅资料和讨论，弄清楚了出现问题的原因。

【关键词】X射线；衍射；晶体材料；残余应力

【中图分类号】G633 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8437（2018）10-0072-02

为加深对物理定律的理解，提高科学实验素养，利用哈尔滨工业大学的精密仪器进行晶体材料残余应力的检测。首先初步了解测试原理，此过程涉及高中物理中的力学、电磁学、光学、原子物理学等知识；然后在实验室工作人员的帮助下，进行仪器操作，测试铝合金表面的残余应力，培养实验动手能力；在实验过程中，遇到了难以解释的现象，通过查阅资料和讨论，弄清楚出现问题的原因。

1 XRD法检测残余应力的基本原理

X射线是一种波长极短，能量很大的电磁波，X射线的波长比可见光的波长更短（约在0.001～100纳米）。在实验中，主要用X射线管产生X射线，就是在高真空管内高速行进成束的电子流撞击阳极靶（钨、钼等）时与原子核或内层电子相互作用而产生X射线。

测晶体是利用X射线的衍射。波可以绕过障碍物继续传播，该现象称为波的衍射。波在传过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播的现象叫波的衍射。衍射的现象显著与否，是和障碍物的大小与波长之比有关的，当障碍物的宽度远大于波长的时候衍射的现象不明显；……