- •5. Методы исследования твердого тела Рентгенофазовый анализ
- •Возникновение непрерывного и линейчатого (атомного) спектра.
- •Закон Мозели.
- •Четыре квантовых числа.
- •Принцип Паули.
- •Основные сведения по физике рентгеновских лучей. Спектры испускания лучей.
- •Спектры поглощения рентгеновских лучей.
- •Рассеяние свободным электроном.
- •Эффект Комптона.
- •Фотоэффект.
- •Суммарное поглощение рентгеновского излучения веществом.
- •Спектры поглощения рентгеновского излучения.
- •Дифракция рентгновских лучей
- •Вывод уравнения Лауэ.
- •Вывод уравнения Вульфа – Брэгга.
- •Аппаратура для рентгененофазового анализа Принципиальная схема рентгеновской установки типа дрон.
- •Выбор основных параметров съемки дифрактограмм на рентгеновской установк типа дрон.
- •Приготовление образцов для проведения рентгенофазового анализа.
- •Съемка дифрактограмм. Метод Брентано.
- •Съемка рентгенограмм в монохроматическом излучении
- •Идентифкация вещества по межплоскостным расстояниям.
- •Индицирование рентгенограмм порошка.
- •Критерии правильности индицирования рентгенограмм.
- •Обратная решетка.
- •Индицирование рентгенограмм порошка. Индицирование рентгенограмм кубических веществ. Закон погасания.
- •Индицирование рентгенограмм в случае средних сингоний.
- •Аналитический метод индицирования рентгенограмм ромбических кристаллов (метод Хесса - Липсона).
- •Индицирование дебаеграмм методом Ито.
- •Метод подбора изоструктурного соединения.
- •Метод гомологии расшифровки рентгенограмм.
- •Переход от кубической ячейки к гексагональной.
- •Политипия. Интерпретация рентгенограмм слоистых структур со сложным характером чередования связей.
- •Источники ошибок в определении межплоскостных расстояний.
- •Зависимость точности в определении межплоскостного расстояния d от угла отражения .
- •Поправка на преломление.
- •Определение размеров кристаллитов и микронапряжений.
- •Метод определения областей когерентного рассеяния (окр).
Съемка дифрактограмм. Метод Брентано.
Рентгеновский дифрактометр – современный прибор, позволяющий определять прецезионным методом параметр решетки а, и изменение интегральной интенсивности, полуширины и определения истинного профиля дифракционных линий. В дифрактометрах семейства ДРОН применяется система фокусировки по Брентано – при падении расходящегося пучка на плоскую отражающую поверхность, лучи фокусируются в точке, если расстояние от фокуса трубки до образца равно расстоянию от образца до этой точки и углы падающего и дифрагирующего луча к поверхности образца равны (рис. ).
Рентгеновское излучение из источника 1 падает на поверхность плоского образца 2, через которую проходит ось вращения образца 2 и счетчика 3, расположенного за узкой щелью 4. Если одновременно вращать счетчик и образец вокруг общей оси, причем так, чтобы угловая скорость счетчика была вдвое больше, то условие фокусировки будет соблюдено во время всей съемки.
При съемке, плоскость образца должна точно проходить через ось вращения и делить пополам пучок, при нулевом угле должна проходить через ту же плоскость. Щель счетчика при нулевом угле должна проходить через ту же плоскость.
Для получения качественных рентгенограмм необходимо соблюдение следующих условий.
1. Хорошая юстировка (настройка) прибора.
2. Небольшая эффективная ширина фокуса и малая вертикальная расходимость пучка.
3. Плоская поверхность образца (всякое отклонение от этого требования приводит к ухудшению их фокусировки и расширению линий).
4. вращение образца в плоскости фокусировки, желательно, чтобы ось вращения не совпадала с осью гониометра. Если образец неподвижен, то искажение интенсивности при съемке крупнокристаллических образцов будет очень большим.
При изготовлении образца нельзя запрессовывать вещество, т.к. в этом случае увеличивается текстура. Чувствительность к текстуре особенно велика и во многих случаях приходится принимать особые меры для ее устранения.
Съемка рентгенограмм в монохроматическом излучении
При съемке на немонохроматизированном излучении, фон, создаваемый непрерывным спектром, в очень большой степени маскирует слабые дифракционные эффекты (отражения) и уменьшает тем самым границы чувствительности метода.
Для выделения из непрерывного спектра линий K1 и K2 применяют отражение от монокристаллической пластинки значительных размеров, вырезанной параллельно одной из хорошо отраженных плоскостей. Луч, отраженный от такой пластинки, состоит из монохроматизированного излучения, спектральная ширина которого лишь ненамного превышает спектральную ширину двух составляющих дублета K1 и K2, т.к. это наиболее яркая линия К – серии. В качестве примесного излучения присутствуют лучи, с длинами волн, меньше основной в целое число раз, т.е. гармоники /2, /3 и.т.д. (с длиной волны ).
Качество рентгенограмм с применением монохроматора резко улучшается, соответственно увеличивается и чувствительность рентгеновского анализа.
Существенным минусом монохроматизации является то, что резко снижается интенсивность уменьшаясь в 8-10 раз.