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X射线的衍射分析的基础是不同的晶体拥有晶体结构。X射线衍射花样反映了晶体中的晶胞大小、点阵类型、原子种类、原子数目和原子排列等规律。每种物象均有自己特定的结构参数，因而表现出不同的衍射特征，具体表现为衍射线的数目、衍射峰位和强度。尽管物相种类繁多，却没有两种衍射花样完全相同的物相，这类似于人的指纹，没有两个人的指纹完全相同。因此，在研究手段中，衍射花样被用来鉴别物相。
如果将各种单相物质在一定的规范条件下所测的的标准衍射图谱制成数据库，则对某种物质进行物相分析时，只需将所测衍射图谱与标准图谱对照，就可确定所测材料的物相，这样物相分析就成了简单的对照工作。
3.3.2 扫描电子显微镜
扫描电镜（SEM）是一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。它的分辨率等各项性能介于介于透射电镜和光学显微镜之间。扫描电镜的优点是，1.有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；2.有很大的景深，视野大。3.成像富有立体感，可以观察到试样凹凸不平表面的细微结构；4.试样制备简单。5.分辨本领强，可达1nm一下。6.电子损伤小。7.实现综合分析，可以同时组装其他观察仪器，如波谱仪、能谱仪等，实现对试样的表面形貌、微区成分等方面的同步分析。
扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，从而激发出二次电子、俄歇电子、特征X射线等各种物理信息。然后对这些物理信息进行接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌。