ользованием методики Дебая— ГЛе124

Глава 28

Рентгеноструктурный анализ

125

рера и определения картины дифракции методом вращения кристалла (разд. 28.4).

I» л» ° ниш

Ф

)ПИ(°).1П< е

В камерах Дебая — Шерера применяют узкие полоски пленки, которые устанавливают одним из способов, показанных на

1 ,в0° >

в

1Ы))\\ о, 1(1

1. 1№ .1

Рис. 28.13. Различные положения пленки при исследовании методом Дебая —

Шерера.

а — обычное положение; б — прецизионное положение; в — асимметричное положение по Штрауыанису; а—асимметричное положение по Уилсону.

рис. 28.13. При асимметричном расположении по Штрауманису (рис. 28.13, в) становится возможным расчет точных значений углов для каждой измеренной линии.

Вакуум

А

В методе вращения кристалла внутрь цилиндрической камеры .помещают для регистрации полной дифракционной картины широкую пленку. В промышленных рентгеновских спектрометрах

Падающее рентгеновские лучи

300-500мм

Рис. 28.14. Схема камеры для малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. /—коллиматорная трубка: 2—образец: 3— плоская рентгеновская пленка.

имеются цилиндрические камеры, непосредственно соединенные с головкой гониометра, в которую помещают ориентированный образец.

3. Камеры для малоуглового рассеяния, в которых плоскую пленку помещают на определенных расстояниях порядка 300— 500 мм от образца (рис. 28.14). Для измерения неискаженного малоуглового рассеяния требуется коллимация падающего пучка, рентгеновских лучей с помощью двух точечных отверстий. По-' скольку падающий пучок очень слаб, требуется длительная экслкь зиция (порядка нескольких часов). Для того чтобы избежать рассеяния рентгеновских лучей воздухом, камеры следует вакуумиро-вать.

Для количественного измерения интенсивности на фотографических картинах используют микроденситометр (микрофотометр), который сканирует картину, во-первых, в радиальных направлениях, чтобы оценить зависимость распределения интенсивности от угла рассеяния (29), и, во-вторых, в круговых направлениях, что позволяет оценить азимутальное распределение интенсивностей.

Большинство современных промышленных микроденситометров позволяет увеличивать изображение на пластинке, передвигая пленку в пределах двухкоординатной сетки, они также обеспечивают быструю смену форм и размеров апертуры и являются полностью автоматизированными.

Для получения высокого разрешения отдельных деталей дифракционной картины следует пользоваться мелкозернистыми фотопленками, например типа Eastman КК, Eastman No Screen, Ilford G.

Обзорная литература: 16, 57, 222, 644, 704, 758, 1023, 1254, 1255. Периодическая литература: 2591, 2623, 3246, 3309, 3312, 3569, 4096, 4434, 4547, 4562, 4565, 4705—4707, 4711, 4712, 5069, 5359, 6268, 7124.

28.7.2. Рентгеновский дифрактометр

Рентгеновский дифрактометр (рис: 28.15) имеет следующие основные узлы:

1. Источник рентгеновских лучей, в качестве которого используют запаянную рентгеновскую трубку или рентгеновские трубки с вращающимися анодами. Источник последнего типа дает рентгеновское излучение повышенной интенсивности.

2. Для рентгеновских лучей линзы и зеркала не применяются. Для коллимации рентгеновский луч пропускается через пучок металлических трубочек (коллиматор), если же требуется коллимация в одной плоскости, то пучок пропускается через пачку металлических листов (щели Соллера).

3. Кристаллические монохроматоры. Монохроматический пучок можно создать путем отражения (дифрагирования) рентгеновского пучка от поверхности плоского кристалла (каменная соль, плавиковый шпат, нитрат мочевины или пентаэритрит), расколотого таким образом, что его поверхность параллельна дифракционным плоскостям.

4. Гониометр для установки образца (рис. 28.16). Головки гониометра бывают двух типов:

а)- головки, в которых можно проводить параллельное передвижение образца;

б) головки, в которых образец можно передвигать вокруг двух осей, перекрещивающихся на оси гониометра.

126

Рентгеноструктурный анализ

12?

Рис. 28,15. Схема устройства (а) и геометрия (б) рентгеновского дифрактометр а,

5. Рентгеновские счетчики. Для измерения интенсивности рентгеновских лучей используют три типа счетчиков:

а) счетчики Гейгера — Мюллера, предназначенные для измерения интенсивности слабого рентгеновского рассеяния при малоугловом рассеянии рентгеновских лучей;

б) пропорциональные счетчики, которые дают электрический

импульс, пропорциональный энергиям рентгеновских фотонов;

в) сцинтилляционные счетчики, представляющие собой флуоресцентный кристалл иодида натрия, активированный 1% таллия,

вместе с фотоумножителем. При попадании рентгеновского фотона

на кристалл генерируется флуоресценция, интенсивность которой

пропорциональна энергии рентгеновского фотона. Испускаемая

флуоресценция измеряется фотоумножителем.

6. Усилитель, анализатор высоты импульса и записывающая

система.

«

Обзорная литература: 16, 704. Периодическая литература: 2488, 4942, 6268.

28.7.3. Приготовлен