Способ трехкристальной рентгеновской дифрактометрии — SU 1617344 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 17344 БО,5 С 01 И 23 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 48 граФии 1. 11 зе о СЬе (и 973 гзс Й РЕНТГЕ(54) СПОСОБ ТРЕХК НОВСКОЙ ДИ 1 РАКТО (57) Изобретение ноструктурному а использовано для роля качества по таллов. Цель изо РИС ТАЛЬЕТРИИотноситализу и я к рентгеможет бьггьающего контнеразру упровод овых крис повьюение етения ретение относи ому анализу ано для нера ства полупро ся к тгеноыть структурн использов роля каче ожет шающ о конт. - х крисднико аллов прессности.схема безвух криста рехкристал льзуемаятретьим- то же,чает етрии вто наклона и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР М АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Иа 1 са 3 апа К. еетейгс аггап 8 епепТ озеГ.гдп 8. - 2. ИагцгГч,28 а, р.632. ль изобретения состоит в повыш нии чувствительности и экНа Фиг. 1 представлена дисперсионной диФракции д лов К, К, на фиг, 2 - т ная схема диФракции, испо прототипе, с исследуемым кристаллом К, на фиг 3 реализуемая в изобретенииСущность способа заклю в том, что благодаря асим рого монохроматора К уго чувствительности и экспрессности, Сущность способа состоит в том, что при его реализации, в отличие от известной трехкристалльной схемы диФ- ракции используемый в ней второй монохроматор изготовляют таким образом чтобы отражающие плоскости в нем составпяли с его поверхностью угол Ч, определяемый Формулой р 1 = ТдО х(ер О - е 8 8) (гад + 2 ср 8,+ срВ), где 6, 9 , 0 - брэгговские углы диФракции первого, второго и третьего кристаллов и 8, 0) 0 или О 91( О, если первый монохроматор и исследуемый образец находятся, соответственно в антипараллельном или непараллельном положении по отношению к второму монохроматору, для которого 6О, 3 ил . Д темной области на фиг. 3, соответствующей угловой и спектральной расходимости падающего на исследуемый образец К пучка, делают равным .брэгговскому углу исследуемого образца Оз. При этом дисперсия Р = 0 и диФ- ракция сформированного монохроматорами К и К пучка на исследуемом образце будет плосковолновой. В данном случае угловая расходимость такого пучка определяется Формулой Я = Я Ь Ь, где Я, - полушириона кривой качания первого кристалла К для симметричной диФракции, а Ь , Ь - коэФФициент асимметрии первого К и второго К кристаллов,при Ь 1 она может быть сущест 1617344т енно уменьшена за счет уменьшения,симметрии первого монохроматораЬ,е входящей в формулу для углааежду отражающей плоскостью и по 5-.ерхностью во втором кристалле К4 Чг 8 2 С 83, + 206 + ИВАгде 1 О, 6 - брэгговские углы ифракции первого, второго и третьео кристаллов и 86. ) О или 91,( О, если аК и К находятся в анипараллельном и непараллельном поожении, соответственно, по отноше- ,ию к К для которого 9 О.Пусть, например, требуется осув ествить плосковолновую дифракцию нанокристалле арсенида галлия с исользованием рефлекса (222) в Сц 1,этом случае нельзя осуществить безисперсионную схему двухкристальной ифракции, так как в качестве монооматора невозможно использоватьи монокристалл арсенида галлия изэ слабости рефлекса (222), ни моокристалл германия (для него рефлекс (222) является запрещенным). Дляешения поставленной задачи можно исцользовать предложенный способ трех- ЗО кристальной дифрактометрии. Дпя первого монохроматора Се (100) выбирают рефлекс (422), Дпя второго монохроматора, изгатовленного также из германия, выбирают рефлекс (311). 35 Подставляя значения брэгговских углов для перечисленных вьше рефлексов в Формулу для угла , получаем, ччто при использовании непараллельной геометрии расположения монохрома О торов и образца угол . = 23,6 . Это значит, что для изготовления второго ь".онохроматора необходимо у германиевой пластины ориентации (100) делать скос, равный 1,7 , в направлении 4510011. Угловая расходимость пучка, сформированная двумя описанными монохроматорами будет равна 0,13 , а спектральная расходимость равна 3,56"-410, величина близка к ширине спектО р альных линий.Особый интерес может представлятьИспользование предлагаемого способа совместно с синхротронным излучением поскольку для исследования различных материалов и вариации рефлексов возможно использование постоянной пары монохроматоров. Например,для решения поставленной задачи получения бездисперсионной дифракциина СаАз с использованием рефлекса(222) можно в качестве монохроматоров взять две одинаковые пластиныгермания с ориентацией поверхности(100). Задача будет решена, если первый монохроматор К 1, второй монохроматор К, исследуемый образец Кэ устанавливают в непараллельной схемедифракции и обеспечивают величиныбрегговских углов, равные соответственно 50,5 , 26, 9", 28,2 . Угловаярасходимость падающего на образецпучка будет уменьшаться до величины0,07 , а его спектральная расходимость равна 2,4 10Точность предлагаемого способа выше точности прототипа из-за строгоговыполнения условий бездисперсионнойдифракции.Способ-прототип может обеспечить малую дисперсию только за счетуменьшения спектральной расходииости пучка, т.е. ценою потери интенсивностии отражен Ко го о т исследуемо.го образца излучения, Предлагаемыйже способ может обеспечить нулевуюдисперсию при широкой спектральнойширине пучка и поэтому является более экспрессным, Последнее можетбыть обеспечено за счет изготовления монохроматоров из светосильныхматериалов и/или благодаря установке монохроматоров в непараллельное положение дифракции,Фо рм ул а и 3 о б р е т е н и яСпособ трехкристальной рентгенов" ской дифрактометрии, включающий последовательное отражение рентгеновского излучения от двух монохроматоров, расположенных в дисперсионной схеме дифракции, и исследуемого образца с последующей регистрацией отраженного от исследуемого образца излучения, установку первого монохроматора под брегговским углом 0, к первичному пучку, второго монохрома- тора - под брэгговским угломк отраженному от первого монохроматора пучку, исследуемого образца - под брэгговским углом 9 к отраженному от второго монохроматора пучку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и экспрессности, рентгеновский пучок на1617344 правляют на второй монохроматор под УГлом 9 -к поверхности, при этом отражающие плоскости составляют с его поверхностью уГол Ц, Определяемый формулойе 9 - с 01 " Ч 2 -д 6, + 2 д 9,+ ед О,6где Д 0 ) О или 9 9 ( О, если первый монохроматор и исследуемый образец находятся соответственно в антипараллельном и непараллельном положенин по отношению к второму монохроматору, для которого 8О,Редакт Произв енно-издательский комбинат Патент Уж ул. Гага Заказ 411ВНИИПИ Го ЛЛЛ Тираж 493 ственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РаПод лисноеениям и открытиям при ГКНТкая наб., д. 4/5