實驗原理

固體可分為非晶質與晶質兩種。非晶質固體如玻璃，其原子無規則有序的排列結構：另一種固體其內部原子、分子或離子在立體空間中，呈規則重複排列，符合此條件及為具晶質的固體。晶質固體可透過X-ray繞射實驗所得知繞射圖譜判定其內部原子結構。圖一所示為NaCl之面心立體構造晶體（He,2009）。當X光以入射角Θ射至晶格的一平面，繞射峰則產生於符合布拉格條件為nλ=2dsinΘ。λ為X光波長；d為晶格間距；Θ為繞射角度。N為整數。晶格間距和繞射角度不變時，滿足各不同波長（能量）X光入射情況。當n為1時，產生的能量為基礎能量；而n為2或3時，產生的能量為調和能量（圖二a）。b唯一繞射峰範例，縱軸圍繞射強度I，橫軸為繞射角度。射繞射峰之最高點為Imax，繞射峰的寬度由Imax的一半寬度量得(半高寬：FWHM)，繞射能量由繞射峰強度積分得繞射峰面積表示，又稱積分強度。取積分強度較不受繞射峰寬度變化之影響而變化，及當繞射峰寬化後，半高寬增加，同時強度也隨之減少。因整體而言，校不受半高寬和Imax影響，計算積分強度來比較各繞射峰之強度。繞射峰之積分強度應用於半定量計算樣本中各礦物含量（圖六），繞射峰之半高寬則用於觀察礦物結晶狀況，寬度越窄，則結晶度佳（圖八）。

儀器照片及規格

樣本、使用軟體及結果

將樣本洗淨，均勻壓碎成粉末狀，並去除樣本粉末之中的鹽分、有機物質後，在進行黏土分離。分離出直徑小於2µm之黏土顆粒後，進行鎂飽和：最後將粉末以蒸餾水清洗乾淨，濃縮後並加水使黏土成濃稠狀，滴於試片待乾燥，即完成自然風乾的順向試片製作。後將自然風乾的順向試片以乙烯乙二醇飽和之，即完成乙烯乙二醇飽和試片。烯乙二醇可介入黏土礦物之層間，將膨脹性黏土與其他黏土礦物分開。