انتشار الأشعة السينية في زوايا منخفضة. الأشعة السينية تشتت بسيطة. التفسير الهندسي للأرقام المعقدة
على عكس العديد من تكهنات تكهنات التكهنات، استند نموذج Thomson إلى الحقائق المادية، والتي لم تبرر فقط النموذج، ولكن أيضا إعطاء تعليمات معينة حول عدد الكائنات في الذرة. الحقيقة الأولى هي الانتثار أشعة الأشعة السينيةأو، كما قال طومسون، ظهور الأشعة السينية الثانوية. يعتبر طومسون إشعاعات الأشعة السينية بنبض كهرومغناطيسي. عندما تندرج هذه النبضات على الذرات التي تحتوي على الإلكترونات، فإن الإلكترونات، التي تأتي إلى حركة متسارعة، تنبعث منها لأنها تصف صيغة LARMOR. سيكون مقدار الطاقة المنبعثة لكل وحدة من الوقت بواسطة الإلكترونات الموجودة في وحدة الحجم
حيث n هو عدد الإلكترونات (Corpuscles) لكل وحدة تخزين. من ناحية أخرى، تسارع الإلكترون
حيث e p هو شدة مجال الإشعاع الأولية. وبالتالي، كثافة الإشعاع المنتشر
منذ شدة الإشعاع الحادث وفقا لنظرية التأشير يساوي
ثم نسبة الطاقة المبعثرة إلى الأساسي
تشارلز جلوفر بارلافي عام 1917، كان جائزة نوبل لافتتاح الأشعة السينية المميزة في عام 1899-1902. "باحث طالب" (طالب الدراسات العليا) في طومسون في كامبريدج، وهنا أصبح مهتما بالأشعة السينية. في عام 1902، كان مدرسا لكلية جامعية في ليفربول، وهنا في عام 1904، واستكشاف الإشعاع الأشعة السينية الثانوية، اكتشف الاستقطاب، الذي تزامن تماما مع التنبؤات النظرية في طومسون. في الخبرة النهائية لعام 1906، أجبرت باركلي الحزمة الرئيسية على تبديد ذرات الكربون. انخفضت الحزمة المتناثرة بشكل عمودي إلى شعاع أساسي وهنا منتشرة مرة أخرى بالكربون. هذه الحزمة الثالثة مستقطبة تماما.
دراسة انتشار أشعة الأشعة السينية من الذرات الخفيفة، باريكلاي في عام 1904 وجدت أن طبيعة الأشعة الثانوية هي نفسها الأساسية. بالنسبة إلى نسبة شدة الإشعاع الثانوي إلى الأساسي، فقد وجدت درجة لا تعتمد على الإشعاع الأساسي كثافة المادة:
من صيغة طومسون
لكن الكثافة \u003d n a / l، حيث هو الوزن الذري للذرة، ن هو عدد الذرات 1 سم 3.، L هو عدد Avogadro. لذلك،
إذا وضعت عدد الكائنات في الذرة تساوي z، ثم n \u003d nz و
إذا بديلا عن استبدال قيمة E، M، L، فسنجد K. في عام 1906، عندما لم تكن الأرقام E و M غير معروفة تماما، وجدت طومسون من قياسات Barclay للهواء، والتي z \u003d A.، أي عدد الكائنات في الذرة هو الوزن الذرية. كانت قيمة K، التي تم الحصول عليها عن ذرات Barclay الخفيفة في عام 1904، ك \u003d 0،2.وبعد ولكن في عام 1911، Barclay، باستخدام بيانات Bayer المكررة ل E / M، وقيم E و L التي حصلت عليها rootford. و جيجر، تم الاستلام ك \u003d 0.4.، وبالتالي z \u003d 1/2.وبعد كما اتضح، يتم تنفيذ هذه النسبة بشكل جيد في مجال النواة الخفيفة (باستثناء الهيدروجين).
ساعدت نظرية طومسون في فهم عدد من القضايا، ولكن حتى المزيد من القضايا المتبقية دون حل. تم إلحاق ضربة حاسمة لهذا النموذج من خلال تجارب Rutherford 1911، والتي سيتم ذكرها.
اقترح نموذج النموذج الحلقي مماثل في عام 1903 من قبل الفيزيائي الياباني ناغاوا اقترح أنه في وسط الذرة هناك تهمة إيجابية، يتم التعامل حول حلقات الإلكترون مثل حلقات زحل. تمكن من حساب فترات التذبذبات التي أجرتها الإلكترونات ذات النزوح البسيطة في مداراتها. الترددات التي تم الحصول عليها وبالتالي، وصفت بشكل أكثر أو أقل تقريبا الخطوط الطائفية لبعض العناصر *.
* (تجدر الإشارة أيضا إلى أن النموذج الكوكبي للذرة اقترح عام 1901. J. perenom. وذكر هذه المحاولة في محاضرة نوبل، حيث قرأت في 11 ديسمبر 1926.)
25 سبتمبر 1905 في المؤتمر 77 من علماء الطبيعة الألمان والأطباء مع تقرير عن إلكترونات ضد الفوز. في هذا التقرير، قال هو، بالمناسبة، ما يلي: "تفسير الخطوط الطيفية مهمة أيضا للنظرية الإلكترونية. لأن كل عنصر يتوافق مع مجموعة معينة من الخطوط الطيفية، والتي تنبعث منها، في حالة توهج، ثم يجب أن يمثل كل ذرة نظام ثابت. ستكون أسهل طريقة لتمثيل الذرة كأنظمة كوكبي يتكون من مركز مشحون إيجابيا، والذي يتحول، مثل الكواكب، الإلكترونات السلبية. ولكن هذا النظام لا يمكن تغييره بسبب الطاقة المشعة. لذلك، أجبرنا على الرجوع إلى النظام الذي توجد فيه الإلكترونات مع السلام النسبي أو امتلاك سرعات ضئيلة - العرض الذي يحتوي عليه يحتوي على الكثير من مشكوك فيه ".
الشكوك هذه أكثر زيادة أكبر حيث تم اكتشاف الخصائص الغامضة الجديدة للإشعاع والذرات.
ل العمل في الضغوط المرتفعةكما هو الحال مع الأشعة التقليدية، من الضروري استخدام جميع الطرق المعروفة لمكافحة إشعاعات الأشعة السينية المبعثرة.
عدد متناثرة الأشعة السينية يتناقص مع انخفاض في مجال التعرض، الذي يتحقق عنه تقييد بقطر حزمة التشغيل لأشعة الأشعة السينية. مع انخفاض في مجال التعرض، بدوره، تم تحسين حل صورة الأشعة السينية، أي الحد الأدنى لحجم الجزء الأدنى الذي ينخفض \u200b\u200bجزءا منه. للحد من قطر حزمة العمل من الأشعة السينية، لا يكفي الحجاب الحاجز أو الأنابيب القابلة للاستبدال.
للحد من الكمية متناثرة الأشعة السينية يجب أن تطبق عند الضغط المحتمل. عند الضغط، يتناقص سمك الكائن قيد الدراسة، وبطبيعة الحال، يصبح أصغر، يصبح مراكز أقل لتشكيل إشعاع الأشعة السينية المبعثرة. بالنسبة للضغط، يتم استخدام أحزمة ضغط خاصة، والتي يتم تضمينها في جهاز تشخيص الإشعاع، لكنها لا تستخدم غالبا بما فيه الكفاية.
عدد الإشعاع المنتشر يتناقص مع زيادة المسافة بين أنبوب الأشعة السينية والأفلام. بزيادة هذه المسافة، يتم الحصول على الحجاب الحاجز المقابلة أقل تتألف على جانب مجموعة عمل الأشعة السينية. بزيادة في المسافة بين أنبوب الأشعة السينية والأفلام، من الضروري تقليل حقل التعرض إلى الحد الأدنى من الأحجام الممكنة. لا ينبغي أن يكون "قطع" المنطقة قيد الدراسة.
تحقيقا لهذه الغاية، في الماضي اعمال البناء يتم توفير أجهزة تشخيص الأشعة السينية مع أنبوب هرمي مع مظلة خفيفة. مع ذلك، لا يتحقق ليس فقط للحد من المجال القابل للإزالة لتحسين جودة صورة الأشعة السينية، ولكن أيضا استبعاد التشعيع الزائد لهذه الأجزاء من جسم الإنسان الذي لا يخضع للإصعة بالأشعة.
للحد من الكمية متناثرة الأشعة السينية يجب أن يكون الجزء الذي تمت دراسيا من الكائن أقرب وقت ممكن لفيلم الأشعة السينية. هذا لا ينطبق على التصوير الرصيف مع زيادة مباشرة في صورة الأشعة السينية. مع التصوير بالأشعة مع زيادة مباشرة في الصورة، لا تصل الدراسة المنتشرة عمليا إلى فيلم الأشعة السينية.
أكياس الرمل المستخدمة ل تثبيت الكائن قيد الدراسة، من الضروري وضع أبعد من الكاسيت، حيث أن الرمال هي وسيلة جيدة لتشكيل إشعاع الأشعة السينية المبعثرة.
مع التصويريةيجب دفع تصنيعها على الطاولة دون استخدام شعرية معسر، تحت كاسيت أو مغلف مع فيلم أحجام كبيرة مطاطية مضيئة محتملة.
للامتصاص متناثرة الأشعة السينية استكشاف شواء الأشعة السينية تستخدم، والتي تمتص هذه الأشعة عندما يخرجون منها من جسم الإنسان.
اتقان التكنولوجيا إنتاج صور الأشعة السينية مع الفولتية المرتفعة على أنبوب الأشعة السينية، فإن المسار الذي يقودنا إلى نوبة أشعة بالأشعة السينية المثالية، وهذا هو، مثل هذه اللقطة، والتي تكون مرئية بوضوح في التفاصيل والعظم والأنسجة الرخوة.
EX \u003d EX0 COS (WT - K0 Z + J0) EY \u003d EY0 COS (WT - K0 Z + J0)
BX \u003d BX0 COS (WT - K0 Z + J0) بواسطة \u003d BY0 COS (WT - K0 Z + J0)
حيث هو الوقت، W هو تردد الإشعاع الكهرومغناطيسي، K0 هو رقم الموجة، J0 - المرحلة الأولية. رقم الموجة هو وحدة ناقلات الموجة وتتناسب عكسيا مع الطول الموجي K0 \u003d 2π / l. تعتمد القيمة العددية للمرحلة الأولية على اختيار النقطة الأولية للوقت T0 \u003d 0. تعد قيم EX0، EY0، BX0، BY0 من المكونات المقابلة (3.16) من الأطوال الموجية الكهربائية والمغناطيسية.
وبالتالي، يتم وصف جميع المكونات (3.16) مع موجة كهرومغناطيسية مسطحة من خلال وظائف التوافقية الأولية للنموذج:
Y \u003d A0 COS (WT - KZ + J0) (3.17)
ضع في اعتبارك انتشار موجة الأشعة السينية أحادية اللون مسطحة على تعددية من ذرات العينة قيد الدراسة (على جزيء، كريستال ثلاثي الأبعاد، إلخ). يؤدي تفاعل الموجة الكهرومغناطيسية مع إلكترونات من الذرات إلى جيل الأمواج الكهرومغناطيسية الثانوية (المنتشرة). وفقا للديناميكا الكهربية الكلاسيكية، يحدث الانتشار على إلكترون منفصل في زاوية الجسم من 4P ولديه Anisotropy كبير. إذا لم يكن الإشعاع الأشعة السينية الأولية مستقطما، فسيتم وصف كثافة تدفق الإشعاع الموجي المنتشر من خلال الوظيفة التالية
(3.18)حيث I0 هي كثافة دفق الإشعاع الأساسي، ص هي المسافة من نقطة الانتثار إلى مكان تسجيل الإشعاع المنتشر، Q عبارة عن زاوية نثر قطبي، والتي يتم حسابها من اتجاه متجه الموجة للطائرة الابتدائية موجة K0 (انظر الشكل 3.6). معامل
»2.818 × 10-6 نانومتر (3. 19)تاريخيا، نصف قطر الإلكترون الكلاسيكي.
FIG.3.6. زاوية الانتثار القطبية س من الموجة الأساسية المسطحة على حراويات صغيرة.
زاوية معينة س تحدد سطح مخروطي في الفضاء. إن الحركة المرتبطة بالإلكترونات داخل ذرة تعقيد الفناء للإشعاع المنتشر. يتم التعبير عن سعة موجة الأشعة السينية، الذرة المنتشرة، باستخدام وظيفة الطول الموجي والزاوية القطبية F (Q، L)، والتي تسمى السعة الذرية.
وبالتالي، يتم التعبير عن التوزيع الزاوي لشدة موجة الأشعة السينية، ذرة متناثرة، من قبل الصيغة
(3. 20)
ولديها التماثل المحوري بالنسبة إلى اتجاه متجه الموجة الموجودة الموجة الأساسية من K0. يسمى مربع السعة الذرية F 2 عامل نووي.
كقاعدة عامة، في المنشآت التجريبية لدراسات أشعة الأشعة السينية والأشعة السينية، يقع كاشف الأشعة السينية المتناثرة على مسافة r يتجاوز بشكل كبير أبعاد عينة الانتثار. في مثل هذه الحالات، تخفض نافذة الإدخال للكشف عن سطح المرحلة الثابتة من الموجة المنتشرة عنصر يمكن وضعها بدقة عالية.
FIG.3.8. مخطط الانتثار الهندسي لأشعة الأشعة السينية على ذرات العينة 1 في ظل حيود حيود.
2 - كاشف الأشعة السينية، K0 - موجة موجة من ناقلات الأشعة السينية الأساسية، أسهم شريط تصور تيارات الأشعة السينية الأساسية، منقط الباركود - تيارات الأشعة السينية المبعثرة. تشير الدوائر إلى ذرات العينة قيد الدراسة.
بالإضافة إلى ذلك، فإن المسافات بين الذرات المجاورة للعينة المشعة هي عدة أوامر من الحجم أقل من قطر نافذة إدخال الكاشف.
وبالتالي، في هذه الهندسة التسجيل، يرى الكاشف تدفق الأمواج المسطحة المنتشرة بواسطة ذرات فردية، ويمكن النظر في ناقلات الموجة من جميع الأمواج المبعثرة بدقة عالية موازية.
الميزات المذكورة أعلاه من انتشار الأشعة السينية وتسجيلها تاريخيا حصلت على اسم حيود Frunhofer. يسمح لك هذا الوصف التقريبي لعملية نشأة الأشعة السينية في الهياكل الذرية بحساب نمط الانعراج (التوزيع الزاوي لشدة الإشعاع المنتشر) بدقة عالية. والدليل هو أن تقريب حيود الحيود يعتمد على طرق حيود الأشعة السينية للمادة، والتي تسمح بتحديد معلمات الخلايا الأولية للبلورات لحساب إحداثيات الذرات، لتعيين وجود مراحل مختلفة في العينة ، لتحديد خصائص عجاز البلورات، إلخ.
النظر في عينة بلورية من حجم صغير يحتوي على عدد محدد من الذرات N برقم كيميائي معين.
نقدم نظام تنسيق مستطيل. بداية لها متوافقة مع مركز واحدة من الذرات. تم تعيين موقف كل مركز في مركز الذرة (مركز الانتثار) من قبل ثلاث إحداثيات. XJ، YJ، ZJ، حيث J هو رقم التسلسل للذرة.
دع العينة قيد الدراسة تتعرض لموجة الأشعة السينية الأساسية المسطحة مع موجة ناقلات K0 موجهة موازية محور OZ لنظام الإحداثيات المحدد. في هذه الحالة، يتم تمثيل الموجة الأساسية من خلال وظيفة النموذج (3.17).
يمكن أن تكون نثر الأشعة السينية على الذرات غير مرن ومرونة. يحدث الانتثار المرن دون تغيير الطول الموجي للإشعاع الأشعة السينية. مع الانتثار غير المرن، يزيد طول موجة الإشعاع، والأمواج الثانوية غير متماسكة. فيما يلي فقط النثر المرن للأشعة السينية على الذرات.
تشير إلى L - المسافة من بداية الإحداثيات إلى الكاشف. نقترح أن يتم تنفيذ شروط حيود Fraunhofer. هذا، على وجه الخصوص، يعني أن المسافة القصوى بين ذرات العينة المشعة هي عدة أوامر من الحجم أقل من المسافة L. في هذه الحالة، يتعرض العنصر الحساس في الكاشف إلى موجات مسطحة مع ناقلات الموجات الموازية K. وحدات جميع المتجهات تساوي وحدة موجة ناقلات K0 \u003d 2π / l.
كل موجة مسطحة تسبب التذبذب التوافقي مع التردد
(3.21)إذا تم تقريب الموجة الأساسية بشكل مرض من خلال التوافقي المسطح، فكل الأمواج الثانوية (الذرات المتناثرة) متماسكة. الفرق في مراحل موجات متعددة يعتمد على الفرق في غضون هذه الأمواج.
سننفق من بداية الإحداثيات إلى موقع نافذة إدخال الكاشف المحور الإضافي أو. ثم يمكن وصف كل نشر ثانوي في اتجاه هذا المحور بواسطة الوظيفة
y \u003d A1 FCOS (WT- KR + J0) (3.22)
حيث تعتمد السعة A1 على سعة الموجة الأساسية A0، والمرحلة الأولية J0 هي نفسها لجميع الموجات الثانوية.
موجة الثانوية المنبعثة من قبل ذرة في بداية الإحداثيات ستخلق تذبذبا للعنصر الحساس في الكاشف الذي وصفته الوظيفة
A1 F (Q) COS (WT - KL + J0) (3.23)
ستقوم الأمواج الثانوية الأخرى بإنشاء تذبذبات بنفس التردد (3.21)، لكنها تختلف عن الوظيفة (3.23) من خلال التحول المرحلة، والتي بدورها تعتمد على الفرق في غضون الأمواج الثانوية.
بالنسبة لنظام موجات أحادية اللون متماسكة مسطحة تتحرك في اتجاه معين، فإن المرحلة النسبية تحول DJ يتناسب مباشرة مع الفرق في سياق DL
DJ \u003d K × DL (3.24)
حيث k هو رقم موجة
ك \u003d 2π / l. (3.25)
لحساب الفرق في أمواج الثانوية (3.23)، افترض أولا أن العينة المشعة هي سلسلة ذرات واحدة من الذرات تقع على طول محور تنسيق الثور (انظر الشكل 3.9). يتم تعيين الإحداثيات الذرية بواسطة أرقام XI، (J \u003d 0، 1، ...، N - 1)، حيث X0 \u003d 0. سطح المرحلة الثابتة من الموجة المسطحة الأساسية موازية لسلسلة الذرات، و موجة ناقلات K0 عمودي لذلك.
سنقوم بحساب نمط الانعكاس المسطح، أي التوزيع الزاوي لشدة الإشعاع المنتشر في الطائرة المعروضة في الشكل 3.9. في هذه الحالة، يتم تعيين اتجاه الموقع للكشف (بمعنى آخر، اتجاه المساعدة أو) بواسطة زاوية الانتثار، والذي يتم حسابه من محور OZ، I.E. من اتجاه موجة ناقلات K0 من الموجة الأساسية.
FIG.3.9. المخطط الهندسي للحيوان الحيوم في طائرة محددة سلفا على سلسلة من الذرات المستقيمة
دون فقدان عمومية المنطق، يمكن افتراض أن جميع الذرات موجودة على محور النصف الأيمن. (باستثناء الذرة الموجودة في مركز الإحداثيات).
نظرا لأن شروط حيود حيود الحيود يتم تنفيذها، فإن ناقلات الموجة لجميع الأمواج المنتشرة من قبل الذرات تأتي إلى نافذة إدخال الكاشف مع ناقلات الموجات الموازية K.
الشكل 3.9 يتبع أن الموجة المنبعثة من الذرة مع الإحداثيات الحادي عشر يمر المسافة إلى كاشف L - Xisin (Q). وبالتالي، فإن تذبذب العنصر الحساس في الكاشف الناجم عن موجة ثانوية تنبعث من الذرة مع الإحداثي الحادي عشر وصفها الوظيفة
A1 F (Q) COS (WT - K (L-XJ SIN (Q)) + J0) (3.26)
تحتوي الأنواع المماثلة على الأمواج المتناثرة المتبقية، ودخول نافذة الكاشف الموجودة في وضع معين.
يتم تحديد حجم المرحلة الأولية J0، في جوهرها، ونقطة بداية الوقت. لا شيء يمنع اختيار J0 يساوي -kl. ثم حركة العنصر الحساسة للكاشف سيكون حاضرا
(3.27)
هذا يعني أن الفرق في حركة الأمواج المنتشرة من قبل الذرات مع إحداثيات XI و X0 هو -Xisin (Q)، وفرق المرحلة المقابلة يساوي KXISIN (Q).
تذبذب تردد W في الأمواج الكهرومغناطيسية لمجموعة الأشعة السينية كبيرة جدا. بالنسبة للأشعة السينية ذات الطول الموجي L \u003d Å، تردد W حسب الحجم هو ~ 1019 S-1. لا يمكن للمعدات الحديثة قياس القيم الفورية للحقول الكهربائية والمغناطيسية (1) مع تغيرات سريعة في الحقول، لذلك سجل جميع أجهزة كاشفات الأشعة السينية متوسط \u200b\u200bقيمة مربع سعة التذبذبات الكهرومغناطيسية.
للحصول على معلومات كمية حول البنية التحية للسبائك النانوية النانوية، فإن الاحتمالات الرائعة لها طريقة تشتت الأشعة السينية الطفيفة (Mour). تتيح لك هذه الطريقة تحديد أبعاد وشكل أبعاد الجزيئات المتنقلة التي تكمن في النطاق من 10 إلى 1000 Å. ينبغي أن تعزى فوائد طريقة مور إلى حقيقة أنه في منطقة الزوايا الصغيرة التي لا يمكنك مراعاتها في الاعتبار نثر كومبتون، وكذلك الانتشار بسبب التذبذبات الحرارية والنزوحات الثابتة، والتي لا تذكر في مجال الزوايا الصغيرة. تجدر الإشارة إلى أن الإلكترونات فقط تشارك في إنشاء نمط الحيود (النثر على النواة لا تذكر)، لذلك، وفقا لنمط الحيود، من الممكن الحكم على التوزيع المكاني كثافة الإلكترون، والفائض و عيب الإلكترونات فيما يتعلق بمتوسط \u200b\u200bقانون كثافة الإلكترون بتساوي.
وفقا لنظرية السعة الكلاسيكية، فإن الجسيم الكروي الموسع يساوي
حيث - زاوية الحيود، وحدة ناقلات الحيود متساوية؛ - وظيفة توزيع كثافة الإلكترون في الجسيمات؛ - دائرة نصف قطرها من الجزيئات.
يمكن حساب شدة الجسيمات الكروية المتجانسة من دائرة نصف قطرها كثافة الإلكترون بسهولة.
- وظيفة شكل الجسيمات، وساحةها هي عامل تشتت الجسيمات كروية؛ - عدد الإلكترونات الموجودة في الجسيم هي الشدة المنتشرة من قبل الإلكترون (تجدر الإشارة إلى أنه في منطقة العقدة الصفرية في شعرية معكوس، يمكن إهمال الاعتماد الزاوي للوظيفة، أي).
كما هو موضح في، اقترح جينيه طريقة مبسطة لحساب الشدة، والتي تكمن في حقيقة أنه بحجم جسيم صغير وعندما يكون لدينا. لذلك، عند التحلل على التوالي، يمكن أن تقتصر على أول عضوين:
وتسمى القيمة نصف قطرها الإلكترونية من جزيئات القصور الذاتي (دائرة نصف قطرها) وهي حجم الجسيمات RMS (عدم التجانس). من السهل أن تظهر أنه بالنسبة للجسيمات الكروية المتجانسة من دائرة نصف قطرها وجود كثافة الإلكترون، يتم التعبير عن دائرة نصف قطرها من خلال دائرة نصف قطرها على النحو التالي:، والقيمة تساوي عدد الإلكترونات في الجسيمات أو أكثر دقة - الفرق بين عدد الإلكترونات الموجودة في الجسيمات وعدد الإلكترونات المساواة بحجم الوسيلة المتوسطة المحيطة (- حجم التجانس، وإلى الكثافة الإلكترونية لمضمون عدم التجانس والمصفوفة، على التوالي). بناء على ما سبق، نحصل على:
في حالة نظام تفريغ مونودسبير، عندما يمكنك إهمال تدخل الأشعة المنتشرة من قبل جزيئات مختلفة، يمكن وصف ملف تعريف شدة الانتثار المعاكس للعقدة من قبل نظام يحتوي على جزيئات في الحجم المشع في الحجم معادلة:
تم الحصول على هذه الصيغة (2.7) من قبل جينيه وسمت اسمها بعد ذلك.
القيمة هي حسب الصيغة:
أين - شدة الحزمة الأساسية؛ و - تهمة وكتلة الإلكترون، على التوالي؛ - سرعة الضوء في الفراغ؛ - المسافة من العينة إلى نقطة الملاحظة.
كما يظهر في الشكل. 4 تعزز الشدة من الزاوية المحسوبة بواسطة الصيغ (2.2) و (2.7) للجسيمات المتجانسة من دائرة نصف قطرها المتزامنة بشكل جيد.
| تين. 4. تنتشر مع جسيم كروي من دائرة نصف قطرها. |
Progrigimize صيغة جينيه:
وبالتالي، من التعبير (2.8) يتبع ذلك في حالة تمثيل صورة MOR من نظام Monodisperse للجزيئات في الإحداثيات، مع وجود صغير بما فيه الكفاية، يتم الحصول على اعتماد خطي، على زاوية الميل الذي يمكنك العثور على دائرة نصف قطرها من جيوار الجسيمات.
في حالة نظام متعدد الأطراف، عندما تحتوي الجزيئات على أحجام مختلفة، لن يكون الاعتماد خطي. ومع ذلك، نظرا لأن الدراسات تظهر مع Monodisperse كافية من كل مجموعة من الجسيمات وغياب التدخل بين الاتجاهات في صورة مور في الإحداثيات، يمكن تمييز العديد من المناطق الخطية. يمكن العثور على تقسيم هذه المناطق هو الرضوي المقابلة لجزيئات الأصناف المختلفة (الشكل 5).
على الرغم من المزايا المذكورة أعلاه في الحصول على المعلومات الهيكلية، فإن طريقة مور لديها عدد من العيوب الكبيرة.
يمكن أن يؤدي تشويه كبير في صورة مور إلى انعكاس مفخعي مزدوج (DBO)، والذي يحدث أثناء مرور الأشعة السينية من خلال المواد البلورية. يتم عرض الرسم البياني الذي يشرح حدوث DBB في الشكل. 6. دع الشعاع الأساسي من الأشعة السينية يقع على كريستال فسيفساء يتكون من كتل مرتبة قليلا. إذا كان، على سبيل المثال، Block 1 موجود s 0. تحت زاوية بانجوف υ ثم سوف يعكس راي s 1التي في طريقها يمكن أن تلبي كتلة 2 فيما يتعلق s 1 في وضع عاكس، لذلك سوف تعكس راي من كتلة 2 s 2.وبعد إذا طبيعي ن 1. و ن 2. تقع الطائرات العاكسة لكلا كتلتين في نفس الطائرة (على سبيل المثال، في طائرة الرسم)، ثم الشعاع s 2. تقع مثل شعاع s 1في المكان المركزي P 0. الأشعة. Block 2 يعكس وفي الحالة عندما يتحول s 1بحيث طبيعي ن 2. تواصل إنشاء زاوية (π / 2) - υ من عند s 1ولكن لم تعد تكمن في نفس الطائرة مع ن 1. وبعد بعد ذلك سيتم إطلاق سراح ضعف الأشعة المنعكسة من الطائرة الرسم ويتحرك على طول مخروط تشكيل، محورها s 1وبعد نتيجة لذلك، في فيلم بالقرب من البقع المركزية P 0.يظهر الباركود القصير، وهو فرض آثار مرتين يعكس الأشعة.
| الشكل 6. مخطط موضح حدوث انعكاس بانجوف مزدوج. |
ثنائي الفينيل متعدد الكلور السكتات الدماغية الموجهة عمودي إلى خط P 0 P.ربط المكان المركزي P 0. مع Banggovsky الحد الأقصى ص؛طولهم هو أكبر زاوية الكريستال الفسيفساء.
تخلص من DBC في دراسة Mor Monocrystal سهلة: يكفي توجيه الأخير فيما يتعلق بالشجع الرئيسي بحيث لا يوجد نظام للطائرات ( حقل) ليس في الموقف العاكس.
في دراسة polycrystals، يكاد يكون من المستحيل حذف DBB، حيث أن هناك دائما بلورات تعكس الحزمة الأساسية. سيكون DBO مفقود فقط عند استخدام الإشعاع مع الطول الموجي λ > د Max (D Max -أعظم مسافة interplanar لهذا البلورة). لذلك، على سبيل المثال، عند دراسة النحاس يجب تطبيق al k α.- الإشعاع، الذي يمثل صعوبات تجريبية كبيرة.
مع زوايا كبيرة نسبيا من الانتثار ( ε \u003e 10 ") لا يمكن فصل مور عن تأثير DBB. لكن متى ε < 2" كثافة مور هي أمر أعلى من حجم كثافة DB. يستند فصل MOG الحقيقي من DBC في هذه الحالة إلى الطابع المختلفة لاعتماد Mour و DBC من الطول الموجي المستخدم. لهذا، يتم الحصول على منحنيات الشدة. أنا (ε / λ)على اثنين من الإشعاع، على سبيل المثال، CRK α.و cuk α.وبعد إذا كان كلا المنحنيات يتزامن، يدل على أن كل التناثر يرجع إلى تأثير مور. إذا كانت المنحنيات تفريق بحيث في كل نقطة ε/λ ستكون نسبة الشدة ثابتة، ثم كل التناثر بسبب DBC.
عندما تكون كلا التأثيرات موجودة، ثم
i 1 \u003d i 1 db + i 1 dbo؛ i 2 \u003d i 2 db + i 2 db
ب. يا. ستينوم وغيرها. يظهر ذلك منذ ذلك الحين ε 1 / λ 1 \u003d ε 2 / λ 2
أنا 1 MOR / I 2 MUR \u003d 1و أنا 1 dbo / i 2 db \u003d k،
أنا 2 dbo \u003d (i 1 - i 2) ε 1 / λ 1 \u003d ε 2 / λ 2 (K - 1)،
حيث ثابت لاحسب من الناحية النظرية لكل حالة محددة.
وفقا لتأثير DBO، يمكنك تحديد متوسط \u200b\u200bزوايا الكتل الزهرية داخل البلورات أو بلورات واحدة.
أين وهما الشدة التجريبية والتصحيح من مور - ناقلات الحيود، زاوية الانتثار، - الطول الموجي؛ - معامل دائم؛ - التكامل المتغير. تجدر الإشارة أيضا إلى أنه يمكن تبرير الصيغ فقط في الحالات فقط في الحالات التي تنص على عدم وجود حزم التداخل المنتشرة من قبل جزيئات مختلفة، وبساطة النماذج والتماثل الإلكترونية لجزيئات الانتثار (الكرة، القطع الناقص، لوحة، مع)، وإذاعة التبعية لا تحتوي على المناطق الخطية، ومعالجة الصور مور معقدة بشكل كبير.
2.2. تحليل هيكل NanoComposete بواسطة طرق حيود الأشعة السينية إلى زوايا كبيرة وصغيرة.
من بين الأساليب غير المباشرة لتحديد حجم الجسيمات، فإن المكان الرئيسي ينتمي إلى طريقة الحيود. في الوقت نفسه، هذه الطريقة هي الأكثر بساطة وبأسعار معقولة، نظرا لأن دراسة الأشعة السينية للهيكل يتم توزيعها في كل مكان ويتم توفيرها بشكل جيد مع المعدات المناسبة. بمساعدة طريقة الحيود، إلى جانب تكوين المرحلة، معلمات شعرية الكريستال، النزوح الثابت والديناميكي من الذرات من وضع التوازن والميكروفروفر في الشبكة، يمكنك تحديد حجم الحبوب (البلورات).
يعتمد تعريف طريقة حيود بحجم الحبوب أو الجسيمات (أو مناطق الانتثار المتماسكة) على التغيير في شكل ملف تعريف انعكاس الحيود عند انخفض الحبوب. عند مناقشة الحيود تحت الانتثار متماسك، يتم فهم تبديد الإشعاع الحيوي، والذي يضمن شروط التداخل. بشكل عام، لا يجوز تزامن حجم الحبوب الفردية مع حجم مساحة الانتثار متماسك.
في تجارب حيود، يتم تنفيذ دراسة العيوب الهيكلية من خلال توسيع انعكاسات حيود من البولي دروس أو مسحوق. ومع ذلك، مع التطبيق العملي لهذه الطريقة، غالبا ما تتم مقارنة عرض انعكاس الحيود من مادة ذات حجم كبير من الأخضر (الجزيئات) وعلى نفس المادة في المحامل النانوية لتحديد حجم الحبوب. مثل هذا التعريف للتوسيع والتقييم اللاحق لمتوسط \u200b\u200bحجم الجسيمات غير صحيح دائما ويمكن أن يعطي خطأ كبير جدا (عدة مئات في المئة). والحقيقة هي أن التوسع يجب تحديده بالنسبة إلى انعكاسات الحيود من كريستال كبير بلا حدود. في الحقيقة، وهذا يعني أن مقارنة العرض المقاس لعملات الانعكاس يتبع مع عرض أداة، أي، مع عرض وظيفة دقة Diffractometer، مسبقا في تجربة حيوية خاصة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التعريف الدقيق لعرض انعكاس الحيود ممكن فقط عن طريق التخفيض النظري لتشكيل الانعكاس التجريبي. من المهم للغاية أن غير ذلك، بالإضافة إلى البلورات الصغيرة، والأسباب المادية لتوسيع انعكاسات الحيود. لذلك، من المهم ليس فقط تحديد مقدار التوسيع، ولكن أيضا لتخصيص المساهمة في ذلك، بسبب حجم الجسيمات الصغيرة.
نظرا لأن طريقة الحيود لتحديد حجم الجسيمات هو الأكثر شيوعا وبأسعار معقولة، فكر في ميزات تطبيقها بمزيد من التفاصيل.
قد يعتمد عرض خط الانعراج على عدد من الأسباب. وتشمل هذه الأحجام الصغيرة من البلورات، وجود أنواع مختلفة من العيوب، وكذلك عدم تجانس العينات في التركيب الكيميائي. يعتمد التوسيع بسبب الأولي والخلط الموزعين الفوضى على أمر الانعكاس والتناسب TG υ. مقدار التوسيع الناجم عن الزلاج حاء؛ (أو δU)، متناسبة (الخطيئة 2 υ) / كوس. في حالة مواد Nanocrystalline، فإن التوسع الأكثر إثارة للاهتمام المرتبطة بالحجم الصغير D of Crystallites (D< 150 нм), причем в этом случае величина уширения пропорциональна seс υ. Рассмотрим вывод выражения, учитывающего уширение дифракционного отражения, обусловленное конечным размером частиц поликристаллического вещества.
اسمحوا ان
نقدم ناقلات نثر S \u003d 2SIN υ / λ، حيث λ هو طول موجة الإشعاع. رياضيا التفاضلية (أو عدم اليقين من وجهة نظر مادية، لأنه في الكريستال النهائي، يصبح متجه الموجة رقما سيئا الكم) متساوي
dS \u003d (2.12)
في هذا التعبير، تكون القيمة D (2υ) عرضا لا يتجزأ من انعكاس الحيود (خط)، معبر عنه في الزوايا 2υ وقاسا في راديان. يتم تعريف العرض المتكامل باعتباره الكثافة المتكاملة للخط المنقسمة على طوله، ولا يعتمد على شكل خط حيود. يتيح ذلك العرض المتكامل لتحليل Disfraction X-Ray أو Synchrotron أو التجربة النيوترونية، التي تم إجراؤها على إعدادات مختلفة مع وظيفة مختلفة من دقة Diffractometer وفي فواصل زوايا مختلفة.
DS نثر حالة عدم اليقين ناقلات عكسيا يتناسب مع حجم الطائرات المتنتغة المتماسكة
أين د.(2) - عرض جزء لا يتجزأ من خط الانعراج. في الممارسة العملية، غالبا ما لا يكون عرضا متكاملا، ولكن عرض كامل لخط الانعراج عند نصف ارتفاع FWHM (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى). تعتمد العلاقة بين العرض المتكامل للخط و FWHM على شكل خط الحيود التجريبي وفي كل حالة معينة يجب تحديدها خصيصا. للحصول على خط في شكل مستطيل ومثلث، عرض الخط المتكامل يساوي تماما FWHM. بالنسبة لوظائف Lorentz و Gauss، يتم وصف الاتصال بواسطة التعبيرات: د.(2) L ≈ 1.6 ∙ fwhm l (2) و د.(2) g ≈ 1.1 ∙ fwhm g (2)، وله وظيفة الزائفة من FOGT، والتي سيتم مناقشتها أدناه، هذه العلاقة أكثر تعقيدا وتعتمد على نسبة مساهمات غاوس ولورنتز. بالنسبة لخطوط حيود في زوايا صغيرة، يمكن اتخاذ النسبة بين التوسع المتكامل و FWHM مساوية (2) ≈ 1.47 ∙ fwhm (2)؛ استبدال هذه النسبة (2.13)، نحصل على صيغة DBYE:
بشكل عام، عندما تحتوي جزيئات المادة على شكل تعسف، يمكن العثور على متوسط \u200b\u200bحجم الجسيمات وفقا لصيغة Debye Sherryra:
أين هو ثابت Sherryra، والتي تعتمد قيمةها على شكل جسيم (بلورات، مجال) ومن الفهارس ( حقل) انعكاس الحيود.
في التجربة الحقيقية، نظرا للإذن النهائي من Diffractometer، يتم كسر الخط ولا يمكن أن يكون أقل من عرض خط الأداة. بمعنى آخر، في صيغة (2.15)، ليس من الضروري استخدام عرض FWHM (2υ) التفكير، ولكن توسيعها β بالنسبة لعرض فعال. لذلك، في تجربة الحيود، يتم تحديد متوسط \u200b\u200bحجم الجسيمات من خلال طريقة وارن:
حيث إزعاج انعكاس الحيود. لاحظ أن .
يمكن قياس العرض الكامل على نصف FWHM R Reight أو عرض مفيد عداد الموotصة على مادة متجانسة بشكل جيد ومتجانس تماما (مسحوق) مع جزيئات من 1 إلى 10 ميكرون. بمعنى آخر، للمعايير المرجعية، من الضروري التفكير دون أي إضافي، باستثناء الأساسيات، والإغاثة. إذا تم وصف وظيفة إذن من Diffractometer بواسطة وظيفة GAUSS، فإن R υ R هي لحظتها الثانية، ثم FWHM R \u003d 2.355υ R.
ووصف تأملات الحيود وظائف GAUSS. ز (υ) و lorentz. ل (υ):
, (2.17)
أو تراشيهم الخامس. ل.() + (1 ج) g () - foigt pseudo الفعل:
حيث المساهمة النسبية لوظيفة Lorentz هي في شدة الانعكاس العامة؛ معايير توزيع Lorentz وغوس؛ أ - التطبيع المضاعف.
النظر في ميزات توزيعات غاوس ولورنتز، والتي هي ضرورية أدناه. لتوزيع غاوس، فإن المعلمة هي اللحظة الثانية من الوظيفة. المرحلة الثانية، المعبر عنها في الزوايا، يرتبط بعرض كامل على نصف الارتفاع، يقاس بزاوية 2، علاقة معروفة () \u003d FWHM (2) / (2 2،355). من السهل الحصول مباشرة على هذه النسبة مباشرة من توزيع GAUSS. في التين. 6 أظهر توزيع غاوس وصفها الوظيفة
أين - اللحظة الثانية من وظيفة غاوس، أي قيمة الحجة المقابلة لنقطة انعطاف الوظيفة عندما. سنجد القيمة التي تتخذ فيها الوظيفة (2.20) قيمة تساوي نصف ارتفاعها. في هذه الحالة، ومن أين. كما يمكن أن ينظر إليه في الشكل 6 أ، عرض كامل لوظيفة Gauss على نصف الارتفاع مساويا.
لتوزيع LORENTZ، تتزامن المعلمة مع لوحة هذه الوظيفة في نصف الارتفاع. دع وظيفة Lorentz،
يأخذ قيمة تساوي نصف ارتفاع، I.E. (الشكل 6 ب). قيمة الحجة التي تتوافق مع هذه الوظيفة، سوف نجد من المعادلة
أين وهذه الطريقة، بالفعل وظيفة lorentz. اللحظة الثانية من وظيفة Lorentz، أي قيمة الحجة المقابلة لنقطة انعطاف الوظيفة يمكن العثور عليها من الحالة. يظهر الحساب أن اللحظة الثانية من وظيفة Lorentz متساوية.
توفر الوظيفة الزائفة في Faigt (2.19) أفضل مقارنة بوظائف Gauss و Lorentz وصف الانعكاس التجريبي التجريبي.
بالنظر إلى ذلك، سيتم تقديم وظيفة دقة Diffractometer كدالة زائفة في Fiogta؛ لتبسيط السجل، سنأخذ ذلك في (2.19) A \u003d 1. ثم
نظرا لأن وظيفة الإذن هي تراكب وظائف LORENTZ و GAUSS، ثم في تقريب صفر، يمكن تقريب عرضه من خلال التعبير
اذا ثم. دع بعض الوظائف الفعالة في غاوس، حيث تتزامن المنطقة التي تتزامن مع وظائف الزائفة من FOGT، عرضا متساو، في اللحظة الثانية من هذه الوظيفة. وبالتالي، فإن الوظيفة الزائفة لإذن من الفغلة والوظيفة الفعالة في غاوس تعادل عرض نصف العرض. هذا يسمح، في تقريب صفر، استبدال الوظيفة (2.22) بواسطة الوظيفة
حيث قدم ذلك.
الوظيفة التجريبية التي تصف شكل انعكاس حيود تعسفي هو استئصال وظيفة التوزيع وظيفة الدقة (2.24)، أي
من (2.25) من الواضح أن اللحظة الثانية من الوظيفة التجريبية. (2.26)
يتم التعبير عن توسيع β من انعكاس الحيود من خلال العرض الكامل للانعكاس على نصف الارتفاع كما. إذا تم التعبير عن اللحظات الثانية والعرض الإجمالي في نفس الوحدات (الكل في الزوايا أو الكل في الزوايا 2)، إذن توسيع الانعكاس ( hKL) على قدم المساواة
كما لوحظ بالفعل، توسيع الناجمة عن حجم صغير من اللون الأخضر والتشوهات والزيوجينيتي، يتناسب مع SEC و TG و (SIN) 2 / كوس على التوالي، بسبب الاعتماد الزاوي المختلفة، يمكن تقسيم ثلاثة أنواع مختلفة من توسيعها. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن حجم مناطق الانتثار متماسكة، يحدد من توسيع الأبعاد، يمكن أن يتوافق مع حجم الجزيئات الفردية (البلورات)، ولكن قد يعكس أيضا هيكل الأسفل وتمييز المسافة المتوسطة بين عيوب التعبئة والتغليف أو الحجم الفعال من كتل الفسيفساء، إلخ. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن شكل الانعكاس الحيوي يعتمد ليس فقط على الحجم، ولكن أيضا على شكل الجسيمات النانوية. في NONOMATERIALS غير المرحلة، قد يكون تشويه ملحوظا لشكل خطوط الحيود الملاحظة نتيجة لاستغلال انعكاسات الحيود لعدة مراحل.
النظر في كيفية تقسيم التوسع بسبب العديد من العوامل المختلفة، على سبيل المثال حلول كربيد النانوية الصلبة لنظام ZR C - NB C.. عند فحص الأشعة السينية لهذه الحلول الصلبة، وجد أن انعكاسات الحيود على الأشعة عينات (ZRC) 0.46 (NBC) 0.54 دمر بقوة. ومن المعروف أن هذه الحلول الصلبة لها ميل إلى الاضمحلال في حالة صلبة، ومع ذلك، عن طريق بيانات الأشعة السينية، كانت العينات مرحلة واحدة. لتحديد أسباب توسيع الانعكاسات (الزلاجات، الحجم الصغير للحبوب أو التشوه) تم إجراء تحليل كمي لملف تعريف انعكاسات الحيود باستخدام الوظيفة الزائفة من Figta (2.19). أظهر التحليل أن عرض جميع انعكاسات الحيود يتجاوز بشكل كبير عرض وظيفة إذن Diffractometer.
في شعرية كريستال مكعب، يكون للبلورات أبعاد أمر واحد في ثلاثة اتجاهات عمودي. في هذه الحالة، للبلورات مع معامل التماثل المكعب تأملات مع مؤشرات بلورية مختلفة من ميلر (HKL)شعرية كريستال مكعب، يمكن حسابها من قبل الصيغة
قد تحدث تشوهات التشوه والتفجيرات غير المتجانسة الذرات من العقد الشبكة مع وضع الفوضى من الاضطرابات في حجم العينة. في هذه الحالة، يتم تحديد إزاحة الذرات من خلال تراكب النزوح من كل خلع، والذي يمكن اعتباره تغييرا محليا في مسافات بين الدولار. وبعبارة أخرى، فإن المسافة بين الطائرات تتغير باستمرار من (D 0 -D)قبل (D 0 + δd) (د 0.و δd.- مسافة interplanar في الكريستال المثالي وثاني أكبر تغيير في المسافة بين الطائرات (HKL)في حجم الخامس.الكريستال، على التوالي). في هذه الحالة، حجم ε = δd / d 0هناك تشوه microd للشبكة، والتي تميز المبلغ المتوسط \u200b\u200bمن قبل الكريستال قيمة التشوه التجانس. يحدث الحد الأقصى للحد الأقصى من مناطق البلورة مع مسافة متقطعة متغيرة بزاوية , تختلف إلى حد ما عن زاوية الكريستال المثالي، ونتيجة لذلك، هناك توسيع نطاق انعكاس. الصيغة لتوسيع نطاق الخط المرتبط بتشوه المجهر من شعرية سهلة السهولة الاستغناء عن معادلة Wolfe Bregg:؛ خط الغناء بطريقة واحدة من الحد الأقصى لسطر الموافق للمسافة المقترحة د،عند تغيير مسافة interplanar عن طريق + δd. على قدم المساواة، عند التغيير - (الشكل 6 أ)، تم تحديد قرار خرق الأشعة السينية في تجارب خاصة على المركبات الحميلة الخشنة الخشنة التي لا تملك التجانس (حجم كبير من الحبوب، وغياب تشوه تم استبعاد التشوهات وتجانس تكوين العينات على توسيع الانعكاس): كربيد سداسي كربيد أحادي السيليكون 6h-SIC وعلى كربيد التنغستن Stoichiometric WS. مقارنة القيم الموجودة؛ ب - اعتماد التوسيع التجريبي لعملات الانعكاس لعينة (ZRC) 0.46 (NBC) 0.54 من
Guinier A.، Fournet G. زاوية صغيرة تشتت الأشعة السينية. نيويورك - لندن: ج. ويلي وأولاده. تشابمان وقاعة المحدودة 1955.
Ignatenko P. I.، Ivanitsyn N. P. فروع بلورات حقيقية. - دونيتسك: DGU، 2000. - 328 ص.
Rusakov، A. A. فروع المعادن - م: Atomizdat، 1977. - 479 ص.
gusev a.i. Nanomaterials، Nanostrure، تكنولوجيا النانو. - م: fizmatlit، 2005. - 416 ص.
مخصص للذكرى المائة للاكتشاف حيود الأشعة السينية
عكس أشعة الأشعة السينية (الحيوم في زاوية Bragg I / 2)
© 2012 V. V.
معهد البلورات RAS، Moscow E-Mail: [البريد الإلكتروني المحمي] تلقى 29.09.2011.
إمكانيات استخدام الأشعة السينية الإثارة العكسة في البصريات والأشعة السينية، وكذلك للتوصيف الهيكلية للأشياء البلورية بدرجات مختلفة من الكمال.
مقدمة
1. ملامح العكس تشتت الأشعة السينية
2. التجريبية الانتثار العكسي
3. عالية حل البصريات الأشعة السينية على أساس الانتثار العكسي
3.1. أحادي اللون
3.2. محلل
3.3. تجويف كريستال
3.3.1. تجويف كريستال لتشكيل شعاع متماسك
3.3.2. تجويف الكريستال تجارب الوقت الحاسم
3.3.3. تجويف كريستال ليزر الأشعة السينية على الإلكترونات المجانية
3.3.4. Fabry-Pen X-Ray Runonator
3.3.4.1. نظرية المرنان
3.3.4.2. مبيعات مرنان
3.3.4.3. إمكانيات استخدام المرنان
4. مواد أحادي اللون والمرايا البلورية
5. استخدام الانتثار العكسي للتوصيف الهيكلية للبلورات
5.1. تعريف الدقة لمعلمات شعرية الكريستال والأطوال الموجية من مصادر الإشعاع Y
5.2. باستخدام أو لدراسة البلورات غير المكتملة (الفسيفساء)
استنتاج
مقدمة
من النظرية الديناميكية لإثارة الأشعة السينية (RL)، من المعروف أن عرض منحنى الانعكاس الحيوي (kdo) من rl من الكريستال المثالي يعطى من قبل الصيغة
y \u003d 2C |٪ H | / Y1 / 281P20. (واحد)
هنا 0 هي زاوية Bragg،٪ LG هي الجزء الحقيقي من المكون الرابع من مكونات القسط بالكريستال، عامل الاستقطاب C \u003d 1 لعنصر حقل الموجة، المستقطبة عموديا إلى الطائرة المتناثرة (الاستقطاب ) و C \u003d EO820 لعنصر يستقطب في هذه الطائرة (الاستقطاب)؛ L \u003d Y (/ YA - مفخير عدم تناسق عدم تناسق عدم تناسق، Y؛ YEW - دليل التشبيع من الحادث ومفاتيح مختلفة، على التوالي، (Y \u003d 8T (0 -)، y \u003d \u003d (0 + f)، f هو الزاوية من ميل الطائرات العاكسة إلى سطح البلورة، والتي يمكن أن تكون إيجابية وسلبية في هندسة Bragg | F |< 0, а в случае Лауэ |ф| > 0).
منذ KHG ^ 10-5، يحدث حيود RL في فاصل زاوي ضيق للغاية لا يتجاوز عدة ثوان زاوية. هذه الحقيقة، وكذلك الاعتماد على عرض QDO لمعامل عدم التماثل، يستخدم على نطاق واسع لإنشاء أنظمة بصريات الأشعة السينية متعددة الأغراض متعددة الأشعة مع المعلمات المحددة. أحد المعايير الرئيسية هو الفصل الطيفي للجعيمة. مخططات متعددة الثقافات معروفة من أحادي الأبعاد باستخدام هندسة حيود مضادة موازية لا تقل عن عنصرين بصريين على الأقل وتوفير عرض النطاق الترددي مساويا لعدة Milielek-Tonvolts. مثل هذه الدرجة العالية من شعاع أحادي اللون ضروري، على سبيل المثال، لإجراء تجارب على الانتثار المرن والرنين النووي. ومع ذلك، يؤدي مخطط التنجيم الناتج عن الانتشار الناتج عن خسارة كبيرة لشدة شعاع الأشعة السينية عند إخراج أحادي اللون، مما قد يعقد إجراء التجربة.
تم استعراض الانتثار معكوس (أو) لأول مرة من وجهة نظر نظرية ديناميكية
تين. 1. مخطط DOMMAND للمنطقة 0 "P / 2؛ - الزاوية الأصلية من الكريستال.
diffracts RL على قشرة كريستال مثالية وماتسوشيتا في عام 1972. اثنين لاحظ في العمل ميزات مثيرة للاهتمام أو: عندما تقترب زاوية المفاخرة إلى 90 درجة، يتم تقليل الفرقة الطيفية الكريستالية بشكل حاد، في حين تزيد KDO بحدة. وبالتالي، كان من الممكن إنشاء دقة طاقة عالية الأشعة السينية على أساس البصريات البصرية أو رفعها. في الثمانينات. كان هناك دفقة حادة من الاهتمام في أو. في المستقبل، كان هناك عدد كبير من المنشورات المتعلقة باستخدام الانتثار العكسي ل RL في بصريات الأشعة السينية بدقة عالية، والتوصية، وكذلك للتوصيف الهيكلي للأشياء البلورية المختلفة. العمل على نظرية المرنان أو فابري القلم، الاستخدام التجريبي يتم النظر في أحادي الأبعاد والتحليل الكروي، وتصميم الدقة لمعايير شعرية الكريستال والأطوال الموجية للعديد من مصادر الإشعاعات Y في الكتاب Yu.V. shoutyko، وعنوانه. دراسات المنطقة القريبة من البلورات باستخدام طريقة موجات الأشعة السينية الدائمة (SRV) في هندسة أو جنبا إلى جنب woodruff في الاستعراضات.
الغرض من هذا العمل هو محاولة لوصف إمكانيات مختلفة لاستخدام التناثر العكسي RL، بناء على المنشورات، والتي لم تدخل وظهرت بعد عام 2004
1. ملامح العكس تشتت الأشعة السينية
مع الأخذ في الاعتبار انكسار شكل RL "التقليدي" لسجل معادلة Wulfa-Bragg (K \u003d 2DSIn0، حيث يجب - الطول الموجي ل RL، D - مسافة Interplanar من الكريستال)
k (1 + W) \u003d 2D SIN 0، (2)
حيث w \u003d - x0r (d / k) 2 (1 + 1 / b) (x0r هي قيمة سلبية).
اثنين من المعلمات التي تميز العنصر البلوري من نوع الأشعة السينية - دقة الطاقة (الطيفية) (AE) K / E وطول الانتظار L:
(AE) K / E \u003d W CTG E \u003d C | XJ / B1 / 2SIN2E، (3)
l \u003d بلدي / ye) 1/2 / lxj. (أربعة)
بالنسبة إلى أو E "P / 2، مع" 1، B "1، (Y / YE) 1/2 ~ COSF. ثم (2) - (4) سوف نلقي نظرة:
X (1 + W) "2D (1 - S2 / 2)، (5)
(AE) K / E "S" (6)
حيث في - نصف زاوية بين عوارض الأشعة السقطية والمنتفعة: B \u003d
الجمع بين (6) و (7) واعتقاد أن X "2D، نحصل على:
(AE) K / E "D / PL \u003d 1 / NND، (8)
حيث ND هو عدد الطائرات العاكسة، "مكدسة" في طول الانقراض.
وبالتالي، فإن حل الطاقة يتناسب عكسيا مع كمية فعالة من الطائرات العاكسة التي تشكل نمط حيود. نظرا لأن وجوده في بلورية من التدرج من التشوه يؤدي إلى انخفاض في طول الانقراض، فإن حجم انحراف دقة الطاقة على طاولته (النظرية) يمكن الحكم على درجة النقض للكريستال.
مع زيادة الطاقة، يزيد طول الطول المنقوجات، ونتيجة لذلك، ينخفض \u200b\u200bدقة الطاقة. بالنسبة ل "14 Kev، طول الانقراض هو 10-100 ميكرون، لذلك (AE) K / E" 10-6-10-7، والذي يتوافق مع (AE) إلى "1-10 ميغ (الجدول 1).
يمكن الحصول على التعبير عن زاوية الاستقبال (عرض CADO) باستخدام (5)، (6) و FIG. واحد:
Y \u003d 2 (LXHRL) 1/2. (تسع)
(يمكن العثور على الانسحاب الصارم (9) بناء على نظرية نثر RL الديناميكي).
في الملاحظة التجريبية للتناثر العكسي ل RL ل REFLEX (620) من كريستال من ألمانيا والإشعاع CO 1، كان العرض المقاس من BIO 35 زاوية. دقيقة، التي تبلغ حوالي 3 أوامر من الحجم أعلى من قيمة Y / ل E< < п/2. Формулы (6), (9) справедливы при отклонении угла Брэгга от 90° на величину, не превышающую (2|xJ)1/2 или даже (|Xhrl)1/2 , т.е. равную сотым долям градуса.
2. التجريبية الانتثار العكسي
تنشئ المسافة الزاوية الصغيرة بين الحزم الأولية والمنتفعة مشكلة تسجيل الأخير، منذ مسارها
محلل (أ) 81 ^ 13 13) كاشف
DualCrystal Remochromator 81 (111)
Monochromator 81 (13 13 13)
أحادية اللون عينة التأين (G) الكاميرا
الحالة الصلبة
كاشف الكاشف
تين. 2. مخططات المحطات التجريبية لدراسة أو (A، B، G)، تحديد المعلمة GE (B) و Sapphire Lattice (E)، ودراسة حقل الموجة من SRV في حالة أو (ه)، باستخدام مختلف طرق التسجيل أو؛ ب: 1 - Flamokromator، 2 - Deslector Flat-frame، 2 - DEDGELTION DEVLECTION، 3 - نماذج ترموستاتي، 4 - كاشف؛ D: M - ProgramChromator، E - FO57 احباط، كاشف شفافة الخالد؛ E: 1 - ProgramChromator، 2 - العاكس البلوري الأول، العاكس 3 - ثاني (ترموستاتات)، وهو محلل في وقت واحد وكاشف CCD، 4 - فيلم، 5 - كاشف. من أجل الوضوح، يتم فصل الحزم الابتدائية والمتأثرة (في، د).
قد تكون مغطاة بمصدر للأشعة السينية (أحادية اللون الأولية - الشعلة) أو كاشف. هناك عدة طرق لحل المشكلة.
أول مكون في زيادة المسافة بين عقد المحطة التجريبية (على سبيل المثال، بين العنصر البصري،
rL الانتثار العكسي والكاشف). يتم وصف إحدى المحطات المتشابهة في مركز السنكرومرون الأوروبي (ESRF). نظرا للمسافة الكبيرة بين أحادية اللون الأولي 81 (111) و Monochrow-Mator، 81 (13 13 13) تم الحصول عليها ل E \u003d 25.7 Kev. زاوية براجيمة تساوي 89.98 درجة.
<111> ■■-
تين. 3. مسار الأشعة في أحادية اللون أحادية اللون.
عندما المسافة بين أكتاف أحادية اللون
197 ملم، لعدم الانعكاس 81 (777) و E \u003d 13.84 كيلو فولت، زاوية هامشية براج 89.9 درجة.
بالنسبة للمنشآت التجريبية المختبرية، غالبا ما ترتبط الزيادة في المسافة بين العناصر البصرية بصعوبات. لذلك، فإن إمكانية التحقيق الأخرى لتحقيق الانتثار العكسي ل RL هو "مخفف" العوارض الأساسية والمنتفعة. على الأرز الأيسر. 2B هو مخطط تجربة لتحديد المعلمة شعرية ألمانيا. هنا، يعكس المنحرف 2، وهو لوحة كريستال مسطحة رقيقة، حزمة الأشعة السينية قبل أحادية اللون على عينة 3، ولكن في 2E\u003e YUDEF (YIDEF - زاوية الاستقبال من المنطرف) تبين أن تكون شفافة شعاع diffracted. في الوقت نفسه للكشف عن 4، مجموعة الزوايا 2E< юдеф является "мертвой зоной". Для того чтобы рассеянные РЛ регистрировались детектором при е = 0, в предложено использовать в качестве дефлектора клиновидный кристалл 2 (правая часть рис. 2б). Тогда из-за поправки на рефракцию РЛ брэгговские углы для разных сторон дефлектора (который в данной схеме может служить также анализатором), согласно (2),
Blagov A.E.، Kovalchuk M.V.، Kon V.G.، Pisarevsky Yu.v.، Proskov P.a. - 2010.
Irzhak D. V.، Roshobupkin D. V.، Snigrev A. A.، Svygirev I. I. - 2011
Blagov A.E.، Kovalchuk M.V.، Kon v.g.، Muhamedzhanov E.h.، Pisarevsky Yu.v.، Proskov P.a. - 2011.
