тр состоит из следующих двух частей (табл. 28.1):

Таблица 28.1

Длины волн К-эмиссионных серий и краев К-ноглощения [О: 758]

Элемент г к%, Крав К-пстлощения

Fe Си Мо 26 29 42 1,93991 1,54433 0,71354 1,93597 1,54051 0,70926 - 1,75653 1,39217 0,63225 1,38102 0,62099 1,743 1,380 0,619

1. Широкая полоса, за которую ответственно непрерывное излучение.

2. Характеристические линии, называемые Ка и Л^. Линия Ка состоит из двух компонент Ка, и Ка,, отделенных друг от друга очень маленьким интервалом длин волн. Для разделения линий Ка и /Сп используют абсорбционные фильтры из таких металлов, как цирконий, никель или марганец (табл. 28.2). Для исследования полимеров наиболее часто применяют рентгеновские лучи СиКа, прошедшие через никелевый фильтр (1,54178 А).

20

(28.1)

Р 15

(28.2)

(28.3)

Рентгеноструктурный анализ

117

116

Глава 28

(110)

210 ОЙТ '

10»

Рис 28 3. Кристаллическая плоскость (001) (а). Цепи расположены перпендикулярно плоскости рисунка. Пунктирными линиями обозначены линии пересечния плоскости (ПО) с плоскостью (001). Плоскость (001) обратной решетки (б) [О:

439]

Единичный вектор диррагорошного пучка is/к) Дащюгорованные

S Р

\ Я I

\

t т

4

а

/

i

Единичный вектор падающем лучка (80/л)

Рис. 28.4. Геометрическое условие для дифракции в обратном пространстве [О:

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 диф-рактометр, осуществляющий счет отдельных рентгеновских фото

размещают в виде цилиндра вокруг образца (см. рис. 28.9). Этот метод особенно полезен при качественном анализе, а также при измерении и сравнении межплоскостных расстояний [й(Ш>]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 Md-нохроматических 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 G

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

'* ^' XsРис. 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 исполь1-зуется составная рентгеновская трубка, испускающая одновременно СиКс(1,54433 А)- и А1К«(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/С^-излучения л судят о d(HKT)<. < 100 А, тогда как дифракция А1Ка-излучения характеризует 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 пло