王 新，徐 捷，穆宝忠

（同济大学物理科学与工程学院，上海 200092）

0 引言

X射线衍射分析是利用晶体形成的X 射线衍射光谱对物质内部原子或分子的空间分布状况进行结构分析的方法，是研究物质构成的主要手段，在材料科学、生命科学、安全检测等领域具有重要的应用［1-6］。X射线衍射光谱测量以及物相分析等已被设置为大学物理教学的重要课程［7-9］。

在科研和教学中，利用X 射线衍射来对晶体的结构进行分析通常需要首先获得晶体的初始衍射谱。通过对比初始衍射谱和实测衍射谱可以判断测量结果的正确性及误差，从而校验测量仪器。另外，从初始衍射谱出发可以建立衍射仪仿真模型，通过仿真谱可以对衍射仪进行优化设计［10-12］。目前，常用的初始衍射谱是通过JCPDS（Joint Committee on Powder Diffraction Standards）数据库获取的，方法简单且可靠。但是，该数据库中的衍射谱是来自X 射线衍射仪的实测数据，所以，衍射谱受到X 射线单色性、旋转机构精度等影响，衍射谱具有一定的展宽且不同能量衍射峰的强度分布也受到仪器的影响。因此，JCPDS 数据库的衍射谱并非是晶体的原始数据，以此作为初始衍射谱会产生一定程度的误差，不利于晶体衍射研究。

针对晶体初始X射线衍射谱的获取，本文开展了晶体物质X射线衍射谱的仿真和实验研究。从X 射线衍射原理出发，构建了晶体的X 射线衍射谱仿真理论模型。仿真了Cu、Si和NaCl晶体的衍射强度分布，计算得到了晶体在5°和10°衍射角度时的初始衍射能谱。搭建X 射线衍射实验平台，实测了NaCl 单晶的衍射能谱，校验了仿真模型，实测谱对应的能量和强度与仿真结果一致。……