全新臺式D6 PHASER應用報告系列（十）
D6 PHASER 1.2 kW用于水泥物相定量
原創 唐紅杰
D6 PHASER是一款多用途臺式衍射儀，非常適合許多行業的現代化過程和質量控制。在本報告中，我們介紹了該系統在當下的水泥分析表征中的強大能力。
▲圖1. 光管電壓為1.2 kW的D6 PHASER （使用內循環水）。
一、樣品制備
樣品使用外徑為51.5 mm的鋼環并采用一體式研磨壓片機制備，其采用了一種對XRD信號基本無影響的助磨劑。研磨條件事先進行了優化和設定，以盡可能保留水泥中的軟物相，如一些硫酸鹽，包括石膏、半水石膏和硬石膏。
二、測量方法和數據質量
能量色散型探測器LYNXEYE XE-T與馬達驅動防空氣散射屏（MASS）相結合，使得衍射數據具有出色的低平坦背景。這是因為探測器的好的能量分辨率，不僅可以去除k-beta雜散光，無需使用濾光片，而且還可以消除樣品中鐵元素的二次熒光和白光殘留。馬達驅動空氣散射屏消除了低角度范圍內的空氣散射，產生了優異的線性背景。因此，該方法可以顯著提高微量相和非晶相的檢測下限。此外，它還使得精確量化與水泥早期水化相關的物相成為可能，如鉀石膏（Syngenite）和鈣礬石(Ettringite)，它們兩者的主要衍射峰均位于較低的2Theta角度范圍內。
▲圖2. 旋轉樣品臺搭配馬達驅動的主光路可變狹縫和防空氣散射屏。
三、結果與討論
D6 PHASER的1.2kW版本可在5分鐘內收集到高質量的衍射數據用于水泥物相定量。高的整體強度、優異的分辨率和低的背景相結合，可以獲得高精度和高重復性的物相定量數據，足以匹配落地式衍射儀系統。數據的評估使用先進的Rietveld分析軟件DIFFRAC.TOPAS進行，它采用基本儀器參數法對物相進行定量分析。水泥分析中列出的可能物相包括預水化示蹤劑，如鉀石膏。除了確定物相組成外，計算結果還包括自動評估樣品制備質量的各種參數。另外測量軟件自帶的結果管理器可進行方便的統計分析和超限檢查。
通過布魯克專有的通信軟件接口AXSCOM，系統還可以與實驗室自動化無縫集成，并實時將測試結果傳輸到工廠的LIMS系統。
▲圖3. 在D6 PHASER 1.2kW上收集的CEM -I衍射數據，并通過DIFFRAC.TOPAS v7軟件進行評估。
使用D6 PHASER 1.2kW， Cu靶材，無濾光片，4°初級和次級軸向Soller準直器，初級可變發散（0.5°），電動防空氣散射屏收集。測量方式為連續的1D掃描，角度范圍為8至65°2Theta，步長為0.02°，曝光時間為每步0.1秒，LYNXEYE XE-T探測器開口為4.5°，總測量時間為5分5秒。
四、總結
D6 PHASER臺式衍射系統可實現與落地衍射儀同等的性能和數據質量，是加強水泥和粉磨廠過程控制和質量保障的工具之一。
-轉載于《布魯克X射線部門》公眾號
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