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Terra簡介
Terra是首款便攜式X射線衍射（XRD）和X射線熒光（XRF）分析儀,由美國伊諾斯（Innov-X）公司開發(fā)生產(chǎn)，其主要用于
?。?）收集現(xiàn)場環(huán)境的巖石礦物數(shù)據(jù)；
?。?）處理從X射線衍射模式匹配的數(shù)據(jù)文件中截獲的數(shù)據(jù)，對X射線熒光進行定量分析或定性分析。
作為一款專為美國宇航局設計研發(fā)的用于火星車上礦物分析的新產(chǎn)品，先后成功搭載勇氣號、機遇號、鳳凰號等火星探測器登上火星并完礦物研究務。
Terra簡潔的設計，顛覆了傳統(tǒng)X射線衍射儀的構造，為XRD走向便攜式和環(huán)保節(jié)能開辟了道路；同時，總共14.5kg的重量，也為XRD從實驗室走向工廠和工程現(xiàn)場掃清了道路。
Terra發(fā)展史
1996年，美國宇航局（NASA）把能在火星上進行礦物研究作為目標，于是在尋求XRD解決方案。經(jīng)過調(diào)研，傳統(tǒng)的XRD均不能滿足NASA火星項目，他們都具有體積龐大、重量重、耗能、需要冷卻系統(tǒng)、樣品顆粒需在2um、旋轉光學器件等來共性，任何一條都不能滿足火星上遠程、自動化、可靠性、準確性的的測量要求。1997年，美國宇航局組織麻省理工學院、加州理工學院、斯坦福大學、印第安納大學，著手實施NASA火星探測計劃XRD項目。經(jīng)過多年研究，耗費兩千多萬美元，終于研制出了滿足火星計劃的XRD，即為Terra系列。Terra在重量輕便、無線傳輸、安全可靠、數(shù)據(jù)準確、節(jié)能環(huán)保方面具有引領時代的技術優(yōu)勢。
Terra三大技術突破
1. 樣品晃動技術（已獲?。罕粶y樣品放置在樣品震動室內(nèi)以6000HZ的頻率震動。其優(yōu)越性表現(xiàn)在：
?。?） 省去了測角儀，儀器體積變小，使用簡單；
?。?） 實現(xiàn)了特定衍射角度的篩選和多角度的測量；
（3） 避免了晶體特定的晶面取向，更符合統(tǒng)計學原理，檢測結果更準確；
（4） 樣品制備簡單，減少了研磨的麻煩：
—樣品粒徑d< 150 um（Terra） vs. <1-2 um （一般XRD)
—不 用把樣品做成顆粒狀 ；
?。?） 檢測速度快；
—3min（Terra） vs. 15min（一般XRD）
—不需操作，任何人都可以完成
?。?） 避免了樣品顆粒在重力作用下粘接形成大顆粒，影響檢測結果的準確性 ；
2. 通過二維的CCD圖像傳感器（探測器）收集數(shù)據(jù)，突破了傳統(tǒng)的連續(xù)移動掃描收集數(shù)據(jù)的方法，從而使得傳感器可以固定收集數(shù)據(jù)而不需要移動。其優(yōu)越性表現(xiàn)在
（1）避免了更多的X射線干擾；
（2）同時收集X衍射圖譜和X射線熒光，進行XRD和XRF的同步分析3. 無線接收數(shù)據(jù)，遠程可靠。
Terra應用領域及功能
1．應用領域：
（1）水泥
?。?）醫(yī)藥
（3）地質、礦產(chǎn)
?。?）石油化工
?。?）考古
?。?）刑偵
?。?）藝術品鑒定
?。?）環(huán)境保護
?。?）海關檢測
2．主要功能：
（1）對未知樣品物相的定性分析；
?。?）對特征樣品物相的定量分析；
?。?）晶格常數(shù)分析；
（4）金屬薄弱點的應力分析；
（5）XRF定性分析（幫助XRD的物相鑒定）；
Terra原理簡介
XRD原理
?。?）每種晶體物質都有自己特定晶體結構參數(shù)；
?。?）只有滿足布拉格方程的特定取向的晶面才能產(chǎn)生衍射光束；
?。?）兩個光源發(fā)出的光互 不干擾，因而各相的衍射花樣互不干擾而只是機械的疊加。
根據(jù)衍射圖譜，可實現(xiàn)以下分析：
?。?）衍射峰的位置（2θ）及衍射強度
*物相定性分析；
*晶格常數(shù)測定；
*應力分析
?。?）衍射峰高度（強度或面積）
*物相定量分析
?。?）衍射峰角度及晶形
*晶粒直徑
*結晶度
Terra性能
a) 體積小 / 質量輕（款真正的便攜式XRD)，適合于現(xiàn)場作業(yè)；
b) 能耗量低（更加高效)，無需冷卻系統(tǒng)；
c) 低功率X射線源 ,壽命更長（10年）；
d) 獲得的振動樣品室,樣品準備簡單,樣品顆粒(~50mg), Terra 所需粉末粒徑 <150um,用研磨機和樣品篩很容易得到；
e) 沒有移動部件,提升了可靠性,降低了服務要求，無需校準；
f) CCD探測器可同時進行X射線熒光檢測；
g) 靈敏的能量分析:能夠區(qū)分不能用于X射線衍射的光子,X射線熒光測量元素分析范圍(Ca-U),對于給定的礦石物相的分析檢測下限更低；
h) 測試時間短；
i) 圖像分辨率高；
j) 無線傳輸可靠；
k) 環(huán)境適應性強，能適應火星上惡劣的氣候環(huán)境；
l) XRD與XRF相結合，XRF的加入可使相位鑒定過程中的掃描能夠輕松完成，并減少不確定性。同時，XRF對 元素的檢測，能進一步對XRD的檢測結果進行佐證，提高了分析的準確性。
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