X射线小角散射（Small Angle X-ray scattering，SAXS）是通过收集X射线穿过样品之后产生的散射信号，来研究样品1~100 nm范围之内结构信息的技术。SAXS对样品的形式没有特定要求，块状，粉末和液体均可，但要求感兴趣的结构与周围环境有电子密度起伏，即衬度。

对于块状样品的XRD测试，往往是把块状样品研磨成各向同性的粉末状态，再利用发散的线状X射线（布拉格-布伦塔诺几何）对样品进行测试分析。但是有些块状样品研磨成粉末是不现实的，比如稀有的块体样品，或是镶嵌在基体上的某个微小区域，又或者希望研究某个块状样品上物相的空间分部等等。

薄膜材料就是厚度介于一个纳米到几个微米之间的单层或者多层材料。由于厚度比较薄，薄膜材通常依附于一定的衬底材料之上。常规XRD测试，X射线的穿透深度一般在几个微米到几十个微米，这远远大于薄膜的厚度，导致薄膜的信号会受到衬底的影响（图1）。

聚合物是由重复基团长链组成的大分子。聚合物的组成、结构和形式决定了它的性能，因此这些参数的正确表征至关重要。 聚合物通常被合成为纤维、片材和其它固体形态。 这些类型的聚合物特性受其结晶度、晶体结构和取向等结构参数影响很大，可以使用 X 射线衍射 (XRD) 研究这些结构参数。本文介绍了XRD在聚合物结构表征中的应用。

介孔分子筛SBA-15具有大晶胞的二维六方孔状结构，具有更大的孔径、更厚的孔壁和更高的孔容，而且具有更好的水热稳定性，有利于它在温度较高、体系中有水的反应中应用，因此在催化、分离、生物及纳米材料等领域有广泛的应用前景。 SBA-15结构特稳定性和其孔径大小与性能有较大关联，而XRD是表征其结构的有效方法之一。由于SBA-15的晶胞较大，其衍射峰往往出现在非常低的角度，这导致很难从直射光和空气散射中区分其衍射信号。目前，随着衍射仪的发展，动态光路的设计很好的解决了这类问题。

电池材料中所含物质的晶体结构可以通过分析x射线衍射图谱来获得。而在电池材料结构精修以及电化学原位XRD应 用中，通过电化学原位XRD实时检测充放电过程中的x射线衍射图谱可以进一步探究材料的结构演变规律，进而加深对电池结构的认识。

高分辨率 X 射线衍射 (HRXRD) 是一种强大的无损检测方法，其研究对象主要是单晶材料、单晶外延薄膜材料以及各种 低维半导体异质结构。广泛用于单晶质量、外延薄膜的厚度、组分、晶胞参数、缺陷、失配、弛豫、应力等结构参数的测试。现 代HRXRD与常规XRD的区别主要体现在：（1）高度平行且高度单色的高质量X射线；（2）不仅要测试倒易格点的位置（角度）， 还要测试倒易格点的形状（缺陷）；（3）更高的理论要求-动力学理论。

局域结构是指构成材料的原子或离子在几个晶胞尺度范围内（< 1 nm）所具备的排布规律。与晶体的长程有序结 构不同，不论某种材料整体来看是晶体或非晶，在一定的尺度范围内，组成原子的排布都可能具备一定的特征，这种仅 存在于短程范围内的结构同样会对材料的物理化学性能产生一定影响。

继欧盟的RoHS指令要求之后，国际间已陆续将对其它有害元素列为必要的监控。无卤素材料检测仅是被要求检测的内容之一，其它增加检测的元素如 As, Sb, Ba等。

塑料生产中重金属已延用多年，同时，塑料已成为货物的生产和包装的主要材料，然而，塑料和含塑货物降解和回收已经导致重金属毒物进入环境的问题，认识到这些影响，消费规模和废弃物的增长，欧洲的和日本的强制推行新的规定，监测包括塑料在内的产品的制造，再循环和降解 过程中危险物质的水平，以防止危险毒物进入环境。

Quant’X 系统上用8个标样和简单的线性校正测定Abbott Laboratories 的9个PVC未知样, 分析痕量水平的Zn.

11个样品提交Thermo NORAN 作定量分析 • 样品 1a 和 1b 都是 金属材料但是沉积时间不同. 1a含有许多金属”斑点”并具有比1b强得多的磁性. • 样品2-4是矿粉. “a” 是原材料, “b”是磨成的粉. • 样品5-7 是各种沉积物.

实验目的：验证使用美国ThermoFisher公司QUANT'X型X荧光分析仪检测油漆涂层中有害元素铅（Pb）的可行性及分析精度。 实验仪器：美国ThermoFisher公司QUANT'X型能量色散X荧光分析仪 实验样品：用户提供的涂漆铝板，已知漆层中铅含量300ppm

采用Quant’X型EDXRF的Wintrace软件, 可以完全剥离As, Pb, 和 Bi之间的谱峰重叠, 同时测定As, Pb, 和 Bi, 能够满足WEEE/RoH’S法规的检测要求.

镀 Ag 样品, 边长~15 mm. 用两种仪器, Omicron 和QuanX进行分析. Omicron 用于观测Ag 的分布, 而 QuanX 用于测定镀层厚度

由于其物理性质, Si 这样的低原子序数的元素应使用低电压, 高电流的激发条件. 计数率通量高计数会高些, 低则分辨率好些测量时间要长些. 在本实验中, 感兴趣元素浓度低, 峰高比分辨率更加重要. 为了求得更好的精度,

在化学药物研究中，有一类药物为手性药物，确定药物手性基团构型是需要解决的关键问题，手性问题会直接影响药物的疗效与毒副作用。手性创新药物指导原则中明确规定：“手性药物分子构型测定的直接方法为单晶X射线结构分析”。

不同于粉末XRD在药物研发后期和生产中的广泛应用，X射线衍射测试技术则在药物研发的早中期发挥着重要的用途。单晶X射线分析技术可以获得被测样品分子的准确立体结构（构型，构象），特别是独立完成全未知化合物分子三维结构的确定（相对构型与构型），获得成键原子的键长，键角以及二面角，分子平面性质等。

PDF（Pair Distribution Function）作为一种新型材料的表征技术，对新型局域原子结构建模技术，可以非常准确地表征材料中近邻原子间的距离和配位情况，在晶体和非晶材料的局域结构研究中都有用武之地。

除了对已知晶型的定性定量分析外。对于一些无法获得合适尺寸单晶的药物分子，我们可以PXRD获得高质量的衍射图谱，进而解析药物分子的晶体结构，从而获得更详细的晶型结构信息。常用的方法包括模拟退火和Charge-flipping，进而通过Rietveld法对晶体结构进行精修。

随着药物晶型监管力度逐步增加，单纯的定性分析原料药API或制剂中的晶型已不能满足质量研究的要求，对药物制剂中的有效晶型的定量分析，是药物生产中质量控制过程中非常重要的环节。 X 射线粉末衍射可用于定量混合物中结晶相的强大技术，其可以提供每个物相 0.1 - 1 wt.% 的检出限，广泛应用于制药工业、材料学研究等工业、学术应用的定量分析。目前对于药物制剂中的晶型或是杂质定量分析方法有标准曲线法（图4）， Rietveld全谱拟合法（图5）等。除了常规的定量分析PXRD还能对药物制剂进行结晶度的分析（图6）。

由于X射线可以对样品进行无损的检测，现代的X射线衍射仪可以对药物样品进行广泛的原位分析。比如不同温度下，不同湿度，不同压力下的晶型的变化。这些原位的研究方法不仅可以分析药物晶型的稳定性，还可以为发现新晶型提供新的研究思路和方法。

药物大部分以晶体的形式存在，利用X射线衍射，我们可以获得每种不同的晶型的药物特征的衍射信息。如同指纹一样，在数据库中每种晶型都有特征的衍射图谱。即使对于含有多成分的固体制剂而言，其中原料药与辅料各自对应的粉末X射线衍射图谱不会发生变化，可作为药物晶型定性判断的依据。

在药物研发中，晶型研究贯穿着从先导化合物筛选到终的药物上市的各个阶段。同一药物的不同晶型在外观、溶解度、熔点、溶出度、生物有效性等方面可能会有显著不同，从而影响药物的稳定性、质量、生产、生物利用度，疗效以及安全性。从18世纪苯甲酰胺两种晶型的发现开始，到创新药“优势药物晶型”的寻找。

可充电锂离子电池 (LIB)具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应等优点，自问世以来已逐渐替代传统可充电电池（如铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池），并成为现代社会中不可或缺的一部分：由于锂离子电池在能量密度上有着显著的优势，它被广泛用于笔记本电脑、智能手机、相机等大多数移动电子设备；大容量锂离子电池已在电动汽车中使用，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一。

锂离子电池（LIB）作为一种重要的储能技术，已经广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和电网储能等领域。然而，锂离子电池技术方面仍然存在诸多挑战，特别是现有的锂离子电池电极材料在极端条件（如高低温环境）下不良的快充特性和安全隐患严重阻碍了其在电动汽车领域中的进一步发展。

随着XRM技术的不断进步与发展，引入“时间”维度，研究样品在实际环境中随时间而法神机构演变的过程已经成为了该技术手段研究的重点与方向。这种外部环境，可以是拉伸、压缩、三点弯、四点弯等力学实验，也可以是高低温、充放电及化学厂等不同环境条件。在这个过程中，我们需要借助力学、高低温等原位实验台的辅助，当然，也可以根据实验需求进行定制化的原位台设计。

XRM技术是在无损状态下获得被检测断面的图像, 并利用先进的重构算法重构形成3D图像, 能清晰地揭示器物内部的显微结构、 有无缺陷等信息, 基于此特点，该技术已广泛的应用于考古和文物保护领域, 如应用该技术分析古代玻璃珠的制造工艺、 古人类遗骸和古动物化石、 青铜器的病害等。

由于XRM技术是一种高质、高效的无损检测技术，又有无需对样品进行复杂预处理、操作简便快捷等优点，因此其在食品研究领域具有广阔的应用前景。目前，XRM技术在食品的应用研究主要集中在对食品微观结构分析，检测食品内部缺陷以及新产品配方评估等方面，而随着技术的发展和需求的不断深入，XRM技术还可以用于研究动态变化过程中视频微观结构的变化，为优化食品工艺、配方等过程提供理论依据。

在过去的十年中，增材制造（AM）迎来了高速发展的时期，它作为一种颠覆性的技术对整个制造业领域产生了革命性意义的影响。然而，在零件终质量与性能的提升的过程中仍然有许多障碍需要克服，也需要借助不同的科研手段，这其中XRM作为一种无损分析的技术，可以获得一个完整样品高精细的三维形貌，并广泛应用于增材制造零件的整个生命周期，包括工艺开发、工艺监控和终零件质量检测。

XRM技术高分辨显微CT检测在生命科学领域中有着非常广泛的应用，其主要可以应用于骨科学、口腔科学、植物学以及医学领域中的呼吸系统研究、肿瘤研究、血管系统研究以及生物制药研究等方面。这其中，骨科学是较早引入XRM技术的，且目前的应用情况较为成熟。

目前的半导体产业正面临CMOS微缩极限的挑战,业界需要通过半导体封装技术的不断创新和发展来弥补性能上的差距。不过，这同时也带来了日益复杂的封装架构和新的制造挑战,当然，同时更是增加了封装故障的风险。

高分辨显微CT检测锂离子电池，由于其具有高能量密度和体积能量密度，循环寿命长，无记忆效应等优点，越来越受到市场和消费者的青睐，这也推动了锂离子电池的快速发展和针对其研究的不断深入。XRM凭借着其能在无损情况下表征样品真实三维结构的特点，在近些年逐渐成为锂电池研究中的重要表征手段之一，且应用范围也在不断扩展。

近些年来，XRM技术开始逐渐广泛应用于土壤学和植物科学，研究土壤性质、土壤微生物对土壤性质的影响、植物根发育及其内部结构、内部养分运输机制等等。而随着发展的深入，目前XRM技术也开始被应用于植物地上结构的研究中.