A method to eliminate the background in X-ray diffraction patterns of oriented clay mineral samples

Abstract

A method is described for calculating, and then subtracting, the background from X-ray diffraction patterns of oriented clay mineral samples. Ti-Kα radiation is used and, to minimize the absorption of this radiation by air, a vacuum and helium-flushed device has been developed. This device can be used with other X-ray sources, offering a considerable increase of intensity—e.g. Co-Kα radiation is increased by 125%. With the background-eliminated patterns a better semi-quantitative estimate of the composition of clay mineral mixtures is possible. Small differences in composition of two samples can be identified by subtracting one of the background-eliminated patterns from the other. Using this method, peak maxima of smectite-group minerals can also be accurately determined.

Résumé

On décrit une méthode de calcul du fond continu que l'on peut ensuite soustraire du cliché de diffraction X d'un échantillon d'argile orientée. On utilise le rayonnement Ti-Kα ainsi qu'une enceinte étanche soit sous vide soit balayée par l'hélium afin de diminuer l'absorption de ce rayonnement par l'air. Cet appareillage peut être utilisé avec d'autres sources de rayons X permettant un accroissement important de l'intensité diffractée recueillie, par exemple l'efficacité du rayonnement CoKα est accrue de 125%. Les diagrammes corrigés de leur fond continu permettent une meilleure estimation quantitative de la composition de mélanges d'argiles. Des petites différences de composition de deux échantillons peuvent être identifiées en soustrayant l'un des diagrammes ainsi corrigés de l'autre. En utilisant celle méthode les maxima des raies des minéraux d'un groupe de smectites peuvent être déterminés avec précision.

Kurzreferat

Es wird eine Methode zue Ermittlung und anschließender Subtraktion des Untergrundes von Röntgendiagrammen orientierter Tonmineralproben beschrieben. Angewendet wird Ti-Kα Strahlung, und um die Absorption dieser Strahlung durch Luft zu minimieren, wurde eine vakuumund heliumgespülte Apparatur entwickelt. Diese kann mit anderen Röntgenstrahlungsquellen benutzt werden, wobei ein beträchtlicher Intensitätsgewinn auftritt—z.B. wird CoKα—Strahlung um 125% verstärkt. Mittels untergrundbereinigter Diagramme ist eine bessere halbquantitative Abschätzung der Zusammensetzung von Tonmineralgemischen möglich. Kleine Unterschiede in der Zusammensetzung zweier Proben können durch die Subtraktion eines untergrundbereiningten Diagramms von anderen erkannt werden. Die Anwendung dieser Methode ermöglicht die genaue Bestimmung des Peakmaximums von Mineralen der Smektitgruppe.

Resumen

Se describe un método para calcular y posteriormente sustraer el fondo de los diagramas de difracción de muestras orientadas de minerales de la arcilla. Se usa radiación Ti-Kα, y para minimizar la absorción de esta radiación por el aire, se utiliza su montaje a vacío y con flujo de helio. Este montaje puede ser usado con otras fuentes de rayos X, ofreciendo un considerable aumento de intensidad, p.e., la radiación Co-Kα aumenta su intensidad en un 125%. Con el fondo eliminado es posible mejorar las estimaciones semicuantitativas sobre la composición de las mezclas de minerales de la archilla. Pequeñas diferencias en composición de dos muestras pueden ser determinadas por diferencia entre los dos diagramas eliminando previamente el fondo. Usando este método los máximos de difracción de los minerales des grupo de las esmectitas pueden se determinados con precisión.