гированных лучей от направления падающих рентгеновских лучей (см. рис. 28.2), % — длина волны - рентгеновских лучей, /(.s)— интенсивность когерентного рентгеновского рассеяния от образца (как от аморфных, так и от кристаллических областей), Ic(s) — интенсивность когерентного рентгеновского рассеяния от кристаллической области.

Вычисленная на основании уравнения (28.7) степень кристалличности обычно несколько занижена по сравнению с истинным содержанием кристаллической фракции. Это связано с тем, что частично интенсивность рентгеновских лучей, рассеянных кристаллическими областями, не входит в кристаллические пики, а входит в диффузное рассеяние вследствие тепловых колебаний атомов и дефектов решетки.

Провести различие между кристаллическим и аморфным рассеянием в когерентном рассеянии очень трудно, и это бывает причиной ошибок, которые сильно искажают данные о степени кристалличности. Существуют два основных метода, которые позволяют отличить кристаллическое рассеяние от аморфного:1. Для образцов, которые нельзя получить в чисто аморфной или. кристаллической форме. В этом случае проводят линию (рис. 28.22), соединяющую минимумы между кристаллическими пиками. Интенсивность рассеяния выше этой линии (/с) обусловлена кристаллической фазой, тогда как интенсивность рассеяния ниже этой линии (1а) связана с аморфной фазой. Степень кристалличности (%с) рассчитывают по уравнению (28.7).

2. Для образцов полимеров чисто аморфной или чисто кристаллической структуры. В этом случае исследуют по отдельности кри134

Глава 28

вые (рис 28.23) для аморфного эталонного образца, кристаллического эталонного образца и образца с неизвестной кристалличностью. Степень кристалличности находят по формуле

Глава 29

АНАЛИЗ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННОЙ ДИФРАКЦИИ

(28.9)

Где /_ интенсивность рассеяния от исследуемого образца, 1а — интенсивность рассеяния от аморфного эталонного образца, 1С~

Обзорная литература: 41, 438, 439, 1043, 1327.

в

Положительные

величины

Отрицательные

величины

интенсивность рассеяния от кристаллического эталона, К -константа которую определяют по наклону кривой зависимости

/ - 1а ОТ 1с -1а (РИС. 28.24).

wfl, 6857,' 5895 5896,'6122-6125, 6325, 6517, 6988, 7141, 7272.

29 1.

СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

(29.1)

Электронное излучение имеет типично волновую природу. Длина волны (Я) ускоренного электрическим напряжением (V) электронного пучка определяется из уравнения де Бройля:

% = h\^4meU = 12,25/л/D,

где X — длина волны электронного пучка (в ангстремах), h — постоянная Планка, т — масса электрона, е — заряд электрона, U — напряжение (в вольтах). При напряжении V = 40 кВ длина волны составляет Х = 0,06 А, т. е. намного короче длины волны рентгеновских лучей (1,54 А для СмКа) (разд. 28.1).

По геометрии дифракция электронного излучения аналогична дифракции рентгеновских лучей, описанной в разд. 28.3; при расчетах можно пользоваться уравнением Брэгга [уравнение (28.5)] и моделью обратной решетки.

29.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННОЙ ДИФРАКЦИИ

В большинстве случаев исследования дифракции полимеров проводят с использованием просвечивающих электронных микроскопов (разд. 27.2). Современные конструкции электронных микроскопов позволяют переходить от изображения к дифракции путем простой коммутации линз. Интерференционная картина, получающаяся в фокусной плоскости объектива, увеличивается и проектируется на экране (рис. 29.1).

Для исследования ориентации текстуры пригодны лишь такие держатели образца, которые можно вращать вокруг одной или двух осей.

Для точной оценки дифракционной картины необходима внутренняя калибровка прибора. В результате измерения получают только расстояние г(ш> дифракционных точек от первичного пучка на фотографической пластинке. Зависимость между этим расстоянием и углом дифракции (29) определяется как

L tg 28 = г<ш),

(29.2)

136

Глава 29

Анализ методом электронной дифракции

137

где L — эффективное расстояние между образцом и фотографической пластинкой, 9 —угол дифракции, г(в«о — расстояние дифракционных точек от первичного пучка. Соотношение между г{Ниь которое дает эксперимент, и межплоскостным расстоянием (dа 6 в

Рис. 29.1. Образование изображения в электронном микроскопе [О: 439]. а—яркопольное изображение; б—электронная дифракция в больших углах; в — малоугловая

электронная дифракция. / — электронная пушка; 2— первая конденсорная линза; 3—вторая конденсорная линза; 4—образец; 5—линза объектива; 6~ апертура объектива; 7—селекторная диафрагма; в—промежуточная линва; 9—проекционная линза; 19— флуоресцентный экран.

можно получить путем сравнения с дифракционной картиной эталонного вещества, например LiF или TiCU, для которого известно расстояние между плоскостями кристаллической решетки.

Обзорная литература: 14, 439.

29.3. ПРЕПАРИРОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ АНАЛИЗА МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННОЙ ДИФРАКЦИИ

Оптимальной толщиной образцов для анализа методом электронной дифракции является неско