2-ая физическая лаборатория / Руководства / Метод Дебая, Поглощение рентгеновских лучей

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ЛГУ

2-ая УЧЕБНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Ì Å Ò Î Ä Ä Å Á À ß

Ð À Á Î Ò À N26

ВНИМАНИЕ

========

Прежде, чем приступать к выполнению работы, необходимо:

1.Изучить правила техники безопасности при работе с рентгеновским излучением и расписаться в соответствующем журанале.

2.Ознакомиться с устройством и правилами включения установки по соответствующему описанию (выдается в лаборатории).

CТУДЕНТАМ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

——————————

1.Производить самостоятельно включение рентгеновских аппаратов. Включение производится только в присутствии лаборанта или преподавателя.

2.Производить самостоятельно какой-либо ремонт установок. О любой неисправности или неполадке необходимо немедленно сообщить лаборанту или преподавателю.

3. Ставить камеру для экспозиции на столик рентгеновского аппарата и снимать камеру со столика при открытом окошке рентгеновской трубки.

4.Оставлять раскрытыми шторы из просвинцованной резины или дверцы из свинца.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПО РЕНТГЕНОГРАММЕ ПОРОШКА (МЕТОД ДЕБАЯ)

=============================================================

I.ЗАДАНИЕ.

1.Измерить диаметр образца микрометром (штангенциркулем).

2.Отъюстировать образец в камере на юстировочном столике.

3.Зарядить камеру пленкой в фотокомнате.

4.Установить камеру в рентгеновском пучке и снять дебаеграмму.

5.Определить индексы интерференции линий дебаеграмм.

6.Определить тип решетки исследуемого металла.

7.Определить параметр решетки - длину ребра ячейки кристалла.

8.С помощью справочной таблицы определить, из какого материала состоит образец.

II.УСТРОЙСТВО КАМЕРЫ ДЕБАЯ.

Дебаеграмма снимается с помощью камеры типа РКД, внешний вид которой показан на ðèñ.1.

4

3 2

1

7

5

Цифрами обозначены:

1 - образец в виде тонкой цилиндрической проволочки, устанавливаемой перпендикулярно задней стенке камеры;

2 - металлический диск, держащийся на постоянном магните; 3 - ползун для смещения диска с образцом перпендикулярно вниз; 4 - винт для управления ползуном; 5 - установочные винты камеры; 6 - крышка камеры;

7 - коллиматор для выделения узкого первичного пучка;

8 - ловушка;

9 - колпачок с черной бумагой, надеваемый на коллиматор;

10лупа, надеваемая на коллиматор вместо колпачка с черной бумагой, необходимая в процессе центровки образца.

11флюоресцирующий экранчик с просвинцованным стеклом, навинчиваемый на втулку для ловушки;

Диаметр камеры равен 57.3 мм.

Рентгеновская пленка, имеющая два отверстия для коллиматора и ловушки, располагается в нижней части камеры, образуя полукруг по ее диаметру.

III. ПОРЯДОК РАБОТЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

1) Центровка образца.

Центровка образца производится на специальном юстировочном столе с использованием искусственого освещения. Перед снят.

1.Укрепить образец на металлическом диске с помощью пластилина и на глаз установить его перпендикулярно плоскости диска. При этом изменять наклон нужно, берясь не за верхний конец образца, а нажимая на пластилин у его основания.

2.Установить диск в камеру на магнит.

3.На втулку для коллиматра надеть лупу.

4.Поставить камеру на юстировочный столик так, чтобы втулка для ловушки была направлена в сторону света. В этом случае через лупу будет хорошо виден образец.

5.Поворачивая барабан с лимбом, проверить параллельность образца к оси вращения. Если он стоит под углом к оси вращения, необходимо установить его параллельно камере, не снимая диск с магнита. Если сам образец кривой, то необходимо снять диск с магнита, вынуть образец из пластилина и прокатать (очень осторожно) между двумя матовыми стеклами. Нельзя сильно сжимать стекла, чтобы не снять верхний слой металла с образца.

6.Поворачивая барабан, поставить образец в самое верхнее положение. Вращая винт для смещения ползуна, сдвинуть образец кверху.

7.Повернуть барабан снова и установить образец в самое верхнее положение, затем сместить его вниз и т. д., пока образец не будет смещаться вращением барабана.

На этом грубая юстировка образца закончена. Для точной центровки во втулку вставляется коллиматор, а уж на него надевается лупа. Необходимо добиться, чтобы при вращении барабана практически отсутствовало какое-либо смещение образца относительно оси вращения. Ощутимое смещение - половина диаметра образца.

Отъюстированный образец показать преподавателю.

2) Зарядка камеры.

Зарядка камеры осуществляется в правой “сухой” фотокомнате ¹2 при слабом красном свете. Пленка вставляется без черной бумаги (эмульсия на ней с двух сторон). Чтобы избежать возможных ошибок при сборке камеры в фотокомнате, необходимо предварительно собрать и разобрать камеру на свету. Порядок сборки следующий:

1.Вставить коллиматор и ловушку в соответствующие втулки.

2.Надеть колпачок с черной бумагой на коллиматор.

3.Навинтить флуоресцирующий экранчик на втулку для ловушки.

4.Закрыть крышку винтами.

Как уже было сказано, пленка заряжается в фотокомнате. Перед зарядкой пленки камера должна быть разобрана (детали 6-12 (рис.1) должны быть сняты). При зарядке следует соблюдать осторожность, чтобы не задеть образец. Пленка вдвигается в камеру так, чтобы ее край, прилегающий ко дну камеры, вошел в специальный паз, в котором имеется пружинное кольцо, прижимающее пленку к стенкам камеры. Отверстия на пленке необходимо совместить с отверстиями в камере.

После того, как пленка вставлена, нужно собрать камеру, следя, чтобы коллиматор и ловушка не задели при этом образец.

3) Установка камеры.

Окошки для выхода рентгеновских лучей закрываются металлическими заслонками. Необходимо твердо помнить, что ставить камеру на столик рентгеновского аппарата и снимать камеру нужно только при закрытом окошке (верхнее положение втулки заслонки - см. рис.2), независимо от того, включен или выключен аппарат. Аппарат рассчитан на одновременную установку четырех камер.

Студент, устанавливающий камеру первым, должен включить рентгеновский аппарат. Включение производится в присутствии лаборанта. Инструкция по включению и выключению рентгеновского аппарата УРС-60 находится у пульта управления аппаратом.

ВТУЛКА

ЗАСЛОНКИ

ПОЛОСКА СВИНЦА КОЛПАЧОК

После включения аппарата камера устанавливается на соответствующий столик (рис.2) таким образом, чтобы задние ножки стояли на подвижной планке (одна ножка в канавке, а другая в лунке). Передняя ножка камеры должна стоять на круглой площадке. Затем открывают заслонку окошка рентгеновской трубки, подняв ее двумя пальцами за дужку.

Рентгеновски пучок должен быть виден в центре флуоресцирующего экранчика. Если он будет не в центре, то с помощью подвижной планки столика и установочных винтов камеры установите камеру в такое положение, чтобы пучок был виден в центре экранчика. На фоне этого пучка должна быть видна тень от образца.

4) Экспозиция.

Повращав барабан, убедитесь, что образец не был сбит при зарядке камеры. После этого закройте шторы установки и экспонируйте положенное время (спросить у лаборанта).

После окончания экспозиции снимите камеру со столика и проконтролируйте опускание защитной заслонки.

Студент, снимающий камеру последним, должен выключить аппарат (в присутствии лаборанта).

Пленка проявляется в первой “мокрой” фотокомнате. Режим экспозиции узнайте у лаборанта.

Время проявления и фиксирования указано на двери проявочной фотокомнаты.

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ЛГУ

2-ая УЧЕБНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

ПОГЛОЩЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

Ð À Á Î Ò À N26

Â Í È Ì À Í È Å !

Прежде чем приступить к выполнению работы, необходимо:

1. Изучить правила техники безопастности при работе с источниками ионизирующих излучений и расписаться об этом в журнале по технике безопасности.

2. Ознакомиться с устройством и правилами включения и выключения установки (по этому описанию).

ÑÒ Ó Ä Å Í Ò À Ì Ç À Ï Ð Å Ù À Å Ò Ñ ß :

1.Самостоятельно включать рентгеновские аппараты. Включение производится только

âприсутствии лаборанта или преподавателя.

2.Производить какой-либо ремонт установок.

О любой неисправности или неполадке необходимо немедленно сообщить лаборанту или преподавателю.

3. Уходить от включенной установки.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Измерить коэффициенты поглощения простых неорганических веществ при длинах волн О.1-О.2 нм.

Вычислить и измерить коэффициент поглощения для сложного вещества, сравнить его полученное и вычисленное значение.

ОБОРУДОВАНИЕ:

1.Рентгеновская установка, состоящая из:

à- рентгеновского аппарата ÓÐÑ-5Î ÈÌ,

б - рентгеновского гониометра ГУР-4 (или ГУР-3),

â- системы регистрации.

2.Лабораторные аналитические весы.

3.Штангенциркуль.

Анод рентгеновской трубки - Cu, режим работы: напряжение - 15 кВ, ток анода - 5мА. Длины волн испускаемого излучения - 1.39 и 1.54 Е.

ПОРЯДОК ВКЛЮЧЕНИЯ.

1.Убедиться, что все ручки на пульте управления находятся в крайнем левом поло-

жении.

2.Корректором сети [1] включить аппарат и по вольтметру [2] установить напряжение 22ОВ (на аппарате, где вместо корректора установлен просто выключатель, 22ОВ поддерживается автоматически).