Монохроматор в установке основан на дифракции Брэгга-Вульфа на поверхности монокристалла. Две параллельные друг другу плоскости, выполненные из монокристалла кремния, составляют основу монохроматора. Монохроматизированный после первой плоскости пучок вторично отражается параллельно входящему. Рабочие плоскости жестко закреплены друг относительно друга, и поэтому поворачивать блок можно целиком. Это действие осуществляется с помощью гониометра, что и обеспечивает развертку в спектре по энергии излучения с минимальным шагом примерно в 1-2 эВ.
Рисунок 4. Схема EXAFS – спектрометра
Выходной коллиматор выделяет из полного набора рефлексов отражения от плоскостей монокристалла рефлекс, используемый в качестве рабочего.
Детектируется излучение в режиме на пропускание по стандартной схеме двухлучевого спектрометра, когда одновременно измеряется интенсивность пучка до прохождения через образец и после. В качестве детекторов используются ионизационные камеры. Пролетная камера для замера интенсивности падающего пучка и камера полного поглощения для замера интенсивности прошедшего через образец пучка. Так же есть метод рентгеновской флуоресценции, в котором применятся фотоэлектронный умножитель для регистрации флуоресценции образца, но в данной работе он не применялся.
 |
Рисунок 5. Принципиальная схема ионизационной камеры
Заряженные частицы, проходя через рабочий объем камеры, производят ионизацию атомов газа, в результате чего вдоль пути частицы образуются электроны и положительные ионы. Под действием электрического поля они начинают двигаться к соответствующим электродам камеры (см. Рисунок 5).
Во время движения электронов и ионов к электродам во внешней цепи камеры индуцируется ток, заряжающий емкость С, прекращается в тот момент когда все электроны и ионы, созданные в газе камеры, достигнут соответствующих электродов. Разрядка емкости происходит через сопротивление R, величина которого выбирается такой, чтобы с одной стороны, не происходила разрядка емкости С в течении времени, пока идет ее зарядка током, идущим через камеру, а с другой стороны, емкость С успела бы почти полностью разрядиться к моменту попадания в камеру следующей частицы. Таким образом, сопротивление R выбирается таким, чтобы T<<RC<<∆t, где T время собирания зарядов, а ∆t – временной интервал между импульсами.
Время собирания зарядов, образованных частицей в газе камеры, зависит от скорости их движения к электродам, так называемой скорости дрейфа, причем скорость дрейфа электронов и ионов различна из-за разницы в их массах (так, скорость дрейфа электронов в ∼ 103 раз больше, чем ионов, а время собирания электронов в ∼ I03 раз меньше). Амплитуда импульса обусловлена двумя составляющими - электронной и ионной, причем вклад в полную амплитуду импульса зарядов того или иного знака определяется отношением пройденной ими разности потенциалов к полной разности потенциалов, приложенной к электродам камеры.
Характер работы ионизационной камеры существенно зависит от величины напряжения, приложенного к электродам.
Рисунок 6. Зависимость амплитуды импульса, появляющегося на сопротивлении R принципиальной схемы ионизационно камеры, от напряжения на электродах
На рисунке 6 представлены VI режимов работы ионизационной камеры в зависимости от напряжения на электродах.
В области напряжений I происходит два противоположных процесса: ионизация и собирание зарядов на электродах и рекомбинация ионов. При возрастании напряжения на электродах скорость ионов увеличивается, а рекомбинация уменьшается, что приводит к возрастанию амплитуды импульса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.