Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог эффектов

Дебая-Шеррера метод
Метод исследования поликристаллических материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей

Описание

Метод Дебая — Шеррера - метод исследования структуры мелкокристаллических материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей (метод поликристалла). Назван по имени П. Дебая и немецкого физика П. Шеррера, предложивших этот метод в 1916. Узкий параллельный пучок монохроматических рентгеновских лучей, падая на поликристаллический образец и отражаясь от кристалликов, из которых он состоит, даёт ряд коаксиальных, т. е. имеющих одну общую ось, дифракционных конусов (рис. 1).
Дифракционные конусы
Рис.1
Осью конусов служит направление первичного пучка рентгеновских лучей. Вершины их лежат внутри исследуемого объекта, а углы раствора определяются согласно условию Брэгга — Вульфа: nλ = 2dsin q (здесь n — целое положительное число, λ — длина волны рентгеновских лучей, d — расстояние между параллельными плоскостями узлов пространственной решётки кристалла, q — угол между отражающей плоскостью и падающим лучом). Угол раствора конуса равен учетверённому углу отражения q . Интенсивность и положение дифракционных конусов фиксируются на фотоплёнке или одним из ионизационных методов (рис. 2).
Рентгенограмма графита, полученная по методу Дебая — Шеррера с помощью ионизационного спектрографа; использовалось монохроматическое Кa-излучение меди (длина волны λ = 1,54 ). Цифрами обозначены кристаллографические индексы плоскостей отражения.
Рис.2
При попадании дифрагирующих лучей на фотоплёнку они оставляют след в виде ряда дифракционных линий, форма которых зависит от геометрии рентгеносъёмки: взаимного расположения образца, фотоплёнки и падающего пучка рентгеновских лучей.

 

Ключевые слова

 

Разделы наук

 

Применение эффекта

В ряде камер для съемки рентгенограмм плоская плёнка помещается перпендикулярно к падающему пучку рентгеновских лучей, так что луч, не испытывающий при прохождении через образец дифракции, попадает в центр плёнки. При таком способе съёмки фиксируется полное дебаевское кольцо, т. е. кривая пересечения дифракционного конуса с фотоплёнкой. Дебаеграммы такого вида обычно применяются для определения текстуры (преимущественной ориентировки кристаллитов).
Измерение углов раствора дифракционных конусов позволяет определить по условию Брэгга — Вульфа межплоскостные расстояния d. В некоторых случаях этих данных, в совокупности с измерением интенсивности лучей в каждом дифракционном конусе, достаточно для полного определения структуры кристаллической решётки.
Метод Дебая — Шеррера особенно важен для решения различных технических задач; например, он позволяет исследовать структурные изменения. возникающие при различных обработках металлов и сплавов. В случае исследования пластически деформированных кристаллов этот метод позволяет определять наличие текстуры в образце, при термообработке — следить за фазовыми превращениями; метод Дебая — Шеррера также широко применяется в минералогии и химии для идентификации различных минералов и химических соединений.

 

Реализации эффекта

В некоторых камерах для съёмки рентгенограмм с поликристаллов фотоплёнка располагается по поверхности цилиндра, ось которого перпендикулярна падающему пучку рентгеновских лучей, а образец помещается на оси цилиндра. Схематическое расположение приборов при этом виде съёмки показано на рис. 1, а рентгенограмма (т. н. дебаеграмма), получаемая таким способом, приведена на рис. 2.
Схема съемки рентгенограммы по методу Дебая — Шеррера: 1 — рентгеновская трубка; 2 — пучок монохроматического рентгеновского излучения; 3 — диафрагма (щель); 4 — кристалл; 5 — фотоплёнка; 6 — рентгенограмма; О — след, оставляемый лучами, проходящими кристалл насквозь.
 
Рис.1
Дебаеграммы алюминия (а и б), полученные соответственно на Kα- и Kβ-излучении меди.
 
Рис.2

 

Литература

1. Сивухин Д.В. Оптика: Учеб. пособие. − 2-е издание испр. − М: Наука, Гл. ред. физ. –мат. лит., 1989. − 752 с., ил. стр. 270

2. Физическая энциклопедия / гл.ред. Прохоров А.М. - М.: Большая российская энциклопедия. 1994.

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина