Методика индицирования дифрактограмм химических элементов с кубической элементарной ячейкой. Прецизионное измерение периода кубической элементарной ячейки, страница 2

               Измерения на дифрактограмме позволяют получить профиль дифракционной линии как функцию угла дифракции 2J двумя способами: как непрерывный график или как дискретный график. В качестве параметров характеризующих положение линии, наиболее часто используется положение максимума 2J_m и центра тяжести дифракционной линии 2J_с.

               Положение 2J_m в простейшем случае определяют как положение  середины хорды, проведённой параллельно линии фона на высоте ¹/₃ – ¹/₂ от основания линии (соответственно ^Н/₃ или ^Н/₂-метод )

               Обычно регистрацию дифрактограммы ведут с применением селективно-поглощательного фильтра на K_a излучении.  При измерении положения a-пиков возникают трудности за счёт существования a₁-a₂ дублета. Дублет разрешается тем лучше, чем больше угол J, меньше скорость перемещения детектора, меньше входная щель детектора и совершеннее строение изучаемых образцов. В зависимости от степени разрешения дублета, положение линии измеряют в различных точках профиля, и измерения отвечают различным длинам волн: la₁, la₂ и la=(2la₁+la₂)/3 – средневзвешенной длине волны, соответствующей центру тяжести спектральной линии l_с с учётом соотношения интенсивностей I_Ka1:I_Ka2 = 2:1.

               Сначала измеряют положение единой a - линии, а когда появляется возможность разрешить a₁ и a₂ т.е. когда интенсивность во впадине между ними становится ниже ^Н/₃ или ^Н/₂ то следует измерять уже положение a₁. Если при измерениях отсчёт выполняется как по a так и по a₁, то необходимо перейти к одной системе для проведения расчётов: . Точность определения 2J_m снижается с ростом асимметрии и ширины дифракционной линии.

               Метод определения положения центра тяжести дублета 2J_с свободен от указанных выше сложностей. Координата центра тяжести определяется выражением

, где 2J₀ и 2J_n  - соответственно начальный и конечный углы при которых профиль дифракционной линии переходит в фон; I_л(2J) – распределение интенсивности по профилю линии за вычетом фона. Если регистрация линии велась по «точкам» с постоянным шагом D(2J), то переходя от интегрированию к суммированию с учётом того, что текущее угловое положение детектора

2Ji=2J0+iD (2J), где i – номер шага, получим

, где I_л(2J_i)=I(2J_i)-I_ф(2J_i) – интенсивность линии, за вычетом полной интенсивности фона в точке 2J_i; n – число шагов перемещения детектора. Предполагается, что интенсивность фона меняется линейно.

               При расчётах с использованием 2J_с необходимо применять значение длины волны l_a.

               Точность измерения как при расчёте по 2Jm, так и по 2Jс существенно зависит от относительной погрешности измерения интенсивности уровня фона на дифрактограмме.

Обработка результатов по индицированию.

Съёмка дифрактограммы с образца вольфрама производилась в шаговом режиме. Далее программа ЭВМ автоматически обрабатывала полученные данные, в зависимости от выбранного диапазона расположения дифракционной линии и от степени полинома, аппроксимирующего фон, выводился результат: расположение центра тяжести дублета 2Jс, максимум интенсивности профиля дублета за вычетом фона, межплоскостное расстояние.

Была произведена обработка результатов для 4-х диапазонов различной ширины, для определения зависимости погрешности от ширины диапазона выборки линии. Полученные данные можно представить в виде таблицы:

Видна закономерность, показывающая что при лучшем указании границ, где профиль линии переходит в фон, точность определения центра тяжести лучше.

               Также была произведена обработка результатов при различной степени полинома аппроксимирующего фон. Результаты можно представить в виде таблицы: