Опишем условия дифракции. На кристаллах рентгеновские лучи дифрагируют как на дифракционных решетках. Для нахождения условий возникновения дифракционных максимумов кристалл условно рассматривают как совокупность атомных плоскостей. Волны, «отраженные» разными плоскостями, взаимодействуют между собой - интерферируют. В случае множества «отражающих» плоскостей и когда все плоскости «отражают» в одной фазе, взаимодействующие волны усиливают друг друга. Уравнение Вульфа-Брэгга
nλ = 2d(hkl)Sinθ
показывает, что плоскости атомов отражают рентгеновские лучи иначе, чем зеркало отражает свет. Как следует из закона Вульфа-Брэгга, получить дифракционный луч непросто. Для этого необходимо расположить отражающую серию плоскостей под таким углом к первичному пучку рентгеновских лучей, который следует из уравнения Вульфа-Брэгга для данного межплоскостного расстояния и используемой длины волны.
При «отражении» рентгеновского излучения с длиной волны λ от плоскостей с межплоскостным расстоянием d(hkl) дифракционные лучи возникают лишь под углами θ = arcsin(n λ /2d(hkl))/. Целые числа n = 1, 2, 3..., показывающие, сколько длин волн укладывается в разности хода лучей, «отраженных» соседними плоскостями, называют порядком отражения.
Возможно несколько способов вывода кристалла в отражающее положение: полихроматический метод, или метод Лауэ, методы вра-щения кристалла и метод порошка (Дебая-Шеррера). В последнем методе в пучок монохроматического излучения помещают тонкодисперсный поликристаллический агрегат, среди множества хаотически ориентированных частиц которого имеются и отвечающие условиям дифракции.
Устройство рентгеновского дифрактометра ДРФ-2.0
Дифрактометр ДРФ-2.0 позволяет производить автоматическую регистрацию кривых распределения интенсивности, дифрагированного исследуемым образом рентгеновского излучения по углам, отсчитываемым в экваториальной плоскости гониометра от направления первичного пучка. В дифрактометре использована рентгенооптическая фокусировка по Брэггу-Брентано.
Рентгеновский пучок, сформированный системой щелей (рис. 1.1), направляется на образец и, отражаясь от него, через приемную щель попадает на детектор. Источник рентгеновского излучения и приемная щель располагаются на окружности, в центре которой находится образец. С выхода детектора импульсы поступают в электронно-вычислительное устройство, где они усиливаются и через дискриминатор подаются в ин-тенсиметр, измеряющий скорость поступления импульсов. Для ограни- чения вертикальной и горизонтальной расходимости пучка используется специальный набор вкладышей в сочетании с диафрагмами Соллера. Монохроматизация рентгеновского излучения в дифрактометре обеспечивается Кβ фильтрами.
Рис. 1.1. Прохождение рентгеновского луча в дифрактометре ДРФ-2.0: / - фокус рентгеновской трубки; 2,7-щели, ограничивающие горизонтальную расходимость пучка рентгеновских лучей; 3, 6 - диафрагмы Соллера; 4,8- щели, ограничивающие высоту пучка; 5 - образец; 9 - антирассеивающая щель.
Конструктивно дифрактометр выполнен в виде трех блоков (рис. 1.2).
380/220
Рис. 1.2. Блок-схема дифрактометра ДРФ-2.0: / - высоковольтный источник питания рентгеновской трубки; 2 - гониометрическое устройство; 3 - рентгеновская трубка; 4 - образец; 5 - детектор; 6 - блок высоковольтного стабилизатора; 7 - самопишущий потенциометр; 8 - интенсиметр; 9 - усилитель-дискриминатор.
Рентгеновская трубка (рис. 1.3) является источником рентгеновских лучей, возникающих в ней в результате взаимодействия быстро летящих электронов с атомами установленного на их пути анода. Трубка
|
|
|
|
представляет собой стеклянный баллон, в который введены два элек - трода: катод - в виде накаливаемой проволочной вольфрамовой спирали и анод - в виде массивной медной трубки.
Рис. 1.3. Устройство рентгеновской трубки: 1 - катод; 2 - анод; 3 - окно для выпуска рентгеновских лучей; 4 — защитный цилиндр; 5-фокусирующий колпачок; 6- ввод и вывод охлаждающей воды.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
