ны линии пересечния плоскости (ПО) с плоскостью (001). Плоскость (001) обратной решетки (б) [О:

439]

Единичный вектор дифрагированного лучка I-S/Л) драгированные

S Р

\ Я i

\

t т

4

а

/

i

Единичный вектор падающего лучка (В0/л)

Рис 28 4 Геометрическое условие для дифракции в обратном пространстве [О:

439].

lie

Глава 28

119

120

Глава 28

Рентгеноструктурный анализ

121

сантиметров (~5 см) от образца, перпендикулярно пучку рентгеновских лучей. Продолжительность экспозиции составляет несколько часов. Вместо записи на фотопленку используется также дифрактометр, осуществляющий счет отдельных рентгеновских фоторазмещают в виде цилиндра вокруг образца (см. рис. 28.9). Этот метод особенно полезен при качественном анализе.^ а также при измерении и сравнении межплоскостных расстояний [а\ны)].

lilt ш ШР

Рис. 28.8. Различие между геометрией съемки дифракции рентгеновских лучей в больших (а) и малых (б) углах и соответствующие рентгенограммы [О: 309].

нов в дифрагированном пучке. По этому методу измеряют зависимость интенсивности рентгеновского пучка от угла дифракции 28.

2. Метод измерения прямого и обратного отражения (метод Дебая — Шерера) (рис. 28.9). По этому методу узким пучком монохроматических рентгеновских лучей облучают маленький цилиндрический образец, причем короткие участки дифракционных конусов (дуги) ограничены полоской пленки (рис. 28.10), которую

Ось волокна

Рис. 2В.П>. Дебаеграмма от полиэтилена (тот же образец, что и на рис. 28.7).

Рис. 28.11. Геометрия дифракции от образца с аксиальной ориентацией (волокно). 1—коллиматоры; 2—волокно; у—рентгеновская пленка.

(28.6)

Путем определения положения линий на калиброванных соответствующим образом пленках межплоскостное расстояние [й(нкц\ можно найти по уравнению Брэгга (см. рис. 28.5):

. Я 1 а — 2 sin Q

122

Глава 28

Рентгеноструктурный анализ

123

Вместо фотографической регистрации для определения интенсивности линий можно использовать дифрактометр.

Для исследования монокристаллов, а также ориентированных волокон и пленок используют метод вращения кристалла или тек-стуррентгенограммы. (рис. 28.11). Образец устанавливают таким образом, что его главная кристаллографическая ось направлена

Рис. 28.12. Рентгенограмма вращения от одноосно ориентированного изотакти-ческого полипропилена (а) и политетраоксана (б).

перпендикулярно падающему пучку монохроматических рентгеновских лучей. Дифракционная картина регистрируется на цилиндрической пленке, расположенной коаксиально с осью вращения кристалла (рис. 28.12). В случае исследования волокон не требуется вращать образец, так как в волокне кристаллиты расположены под различными углами относительно оси волокна.

28.5. ДВУХВОЛНОВАЯ ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

В методике двухволновой дифракции рентгеновских лучей используется составная рентгеновская трубка, испускающая одновременно СиКс(1,54433 А)- и А1Ка(8,33916 А)-излучение. Образец облучается двухволновым рентгеновским излучением, причем на фотопластинке или фотопленке регистрируется картина дифракции для обеих длин волн.

По картине дифракции от Си/Са-излучения лсудят о d^ki) < < 100 А, тогда как дифракция Al/Coc-излучения характеризует d(»*o > ЮОА.

Этот метод представляется весьма полезным при исследовании волокон.

Обзорная литература: 611.

28.6. .МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ

РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

Малоугловое (менее 2°) рассеяние рентгеновских лучей никак не связано с различиями в атомных размерах, которые определяют картину дифракции рентгеновских лучей при рассеянии в больших углах.

Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей зависит только от порядка чередования аморфных и кристаллических областей, обладающих различными электронными плотностями, и от наличия микропор, распределенных в матрице твердого полимера.

Интенсивность малоуглового рассеяния возрастает с увеличением различия между электронными плотностями различных типов областей, с которыми связана гетерогенность, например, в набухших полимерах, где интенсивность рассеяния рентгеновских лучей зависит от разности электронных плотностей частиц и растворителя.

Картина малоуглового рассеяния рентгеновских лучей приведена на рис. 28.8.

Обзорная литература: 16, 215, 309, 552, 704, 1053. Периодическая литература: 4710, 5859, 6508.

28.7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДИФРАКЦИИ

РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

28.7.1. Рентгеновские камеры

Рентгеновские камеры бывают трех основных типов:

1. Камеры с плоской пленкой, в которых пленку располагают на расстоянии нескольких сантиметров (~5 см) от образца (рис. 28.8). Пленку вставляют в светонепроницаемую кассету в темном помещении, после чего устанавливают на четко определенном расстоянии в оправку в камере. Промышленные камеры с плоской пленкой обеспечивают возможность раздельной установки коллиматора, образца и кассеты с пленкой.

2. Камеры с цилиндрической пленкой для измерения прямого и обратного отражений с исп