способ определения мозаичности кристалла

Классы МПК:G01N23/20 с помощью дифракции, например для исследования структуры кристаллов; с помощью отраженного излучения 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ГОУ ВПО "Белгородский государственный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-08-25
публикация патента:

Использование: для определения мозаичности кристалла. Сущность заключается в том, что помещают образец в вакуумную камеру, облучают образец потоком остронаправленного рентгеновского излучения и оценивают характерную величину среднего угла мозаичности исследуемого образца no по характерной ширине дифракционного пика, при этом мозаичность кристалла определяют по функциям распределения микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 // в двух взаимно перпендикулярных направлениях, для чего образец помещают в вакуумную мишенную камеру, снабженную гониометром, облучают потоком широкополосного рентгеновского излучения, определяют значение угла рассеяния излучения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , так, чтобы брэгговская частота способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 g=g/2sin(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2), в окрестности которой сконцентрирован спектр излучения, рассеянного кристаллографической плоскостью, фиксируемой вектором обратной решетки g, попадала на наиболее пологий участок спектра первичного излучения, после оценки величины среднего угла мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 устанавливают детектор излучения с угловым размером способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , равным отношению размера детектора к расстоянию между детектором и мишенью, на расстоянии, соответствующем равенству способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 =способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0, измеряют с помощью гониометра ориентационную зависимость числа рассеянных квантов Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '), где способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ' - угол отклонения кристалла от положения брэгговского резонанса, и определяют функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла в фиксированной плоскости, затем поворачивают кристалл на 90 градусов вокруг среднего направления вектора обратной решетки и вновь измеряют с помощью гониометра ориентационную зависимость, позволяющую определить функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла в перпендикулярной плоскости. Технический результат - обеспечение возможности определения двумерной функции распределения микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности. 2 ил. способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

Формула изобретения

Способ определения мозаичности кристалла, заключающийся в помещении образца в вакуумную камеру, облучении образца потоком' остронаправленного рентгеновского излучения и оценке характерной величины среднего угла мозаичности исследуемого образца способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 по характерной ширине дифракционного пика, отличающийся тем, что мозаичность кристалла определяют по функциям распределения микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 //, для чего образец помещают в вакуумную мишенную камеру, снабженную гониометром, облучают потоком широкополосного рентгеновского излучения, определяют значение угла рассеяния излучения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 так, чтобы брэгговская частота способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 g=g/2sin(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2), в окрестности которой сконцентрирован спектр излучения, рассеянного кристаллографической плоскостью, фиксируемой вектором обратной решетки g, попадала на наиболее пологий участок спектра первичного излучения, после оценки величины среднего угла мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 устанавливают детектор излучения с угловым размером способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , равным отношению размера детектора к расстоянию между детектором и мишенью, на расстоянии, соответствующем равенству способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 =способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0, измеряют с помощью гониометра ориентационную зависимость числа рассеянных квантов Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '), где способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ' - угол отклонения кристалла от положения брэгговского резонанса, и определяют функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла в фиксированной плоскости Ф||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) по формуле

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,

затем поворачивают кристалл на 90° вокруг среднего направления вектора обратной решетки и вновь измеряют с помощью гониометра ориентационную зависимость, позволяющую определить функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла в перпендикулярной плоскости способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ) по формуле

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,

причем в указанных формулах способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) - двумерное дифференциальное распределение микроблоков по углам мозаичности, N(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) и N(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ) - ориентационные зависимости выхода рассеянного излучения, измеренные при двух положениях кристалла, повернутых на угол 90° относительно друг друга вокруг среднего направления вектора обратной решетки g, в которых аргумент способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ' заменен на соответствующие углы мозаичности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к дифрактометрическим методам исследования монокристаллов и может использоваться для измерения мозаичности кристаллов.

Известен ряд способов определения параметров мозаичности кристаллов, основанных на анализе характеристик рассеянного кристаллом квазимонохроматического рентгеновского излучения. Например, измеряются и сравниваются полуширины дифракционных пиков для изучаемого и совершенного кристаллов в простом двухволновом случае [1] или сравниваются отражательные способности в многоволновом и двухволновом случаях [2].

В качестве прототипа выбран хорошо известный и проверенный экспериментально способ определения полуширины распределения мозаичности кристаллических образцов, основанный на измерении полуширины дифракционного пика [1].

Данный способ осуществляется следующим образом: исследуемый образец облучают потоком квазимонохроматического остронаправленного рентгеновского излучения и измеряют полуширину углового распределения дифракционного пика. Wm, которую затем сравнивают с полушириной эталонного образца Wi , близкого к идеальному. При этом средний угол мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 следует из формулы способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

Недостатком описываемого способа, так же как и всех применяемых в настоящее время способов определения мозаичности кристаллов является принципиальная невозможность получения с его помощью полной информации о распределении микроблоков кристалла по углам ориентации. Фактически, в рамках данного способа постулируется гауссово распределение и задача способа заключается в нахождении единственного параметра этого распределения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0.

Задача предлагаемого способа состоит в расширении арсенала способов определения мозаичности кристаллов.

Технический результат - возможность определения двумерной функции распределения микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности.

Предлагаемый способ направлен на устранение указанного принципиального недостатка прототипа путем нахождения функций распределения Ф|| (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||), Фспособ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ) микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 // в двух взаимно перпендикулярных направлениях и основывается на использовании установленной аналитической зависимости функции распределения Ф||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||), Фспособ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ) микроблоков мозаичного кристалла по углам ориентации от измеряемой в эксперименте ориентационной кривой выхода рассеянного исследуемым образцом остронаправленного широкополосного рентгеновского излучения.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что исследуемый образец, так же как и в прототипе, помещенный в вакуумную камеру, облучают потоком остронаправленного рентгеновского излучения, измеряют количество коллимированного под заданным углом потока рассеянных фотонов, оценивают характерную величину среднего угла мозаичности исследуемого образца способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 по характерной ширине дифракционного пика, но в отличие от прототипа вводят следующие новые признаки:

- для исследования образца используют вакуумную мишенную камеру, снабженную гониометрическим устройством;

- образец облучают потоком остронаправленного широкополосного рентгеновского излучения;

- определяют оптимальное значение угла рассеяния излучения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 так, чтобы характерная брэгговская частота способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 g=g/2sin(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2), в окрестности которой сконцентрирован спектр излучения, рассеянного кристаллографической плоскостью, фиксируемой вектором обратной решетки g, попадала на наиболее пологий участок спектра первичного излучения;

- после оценки характерной величины среднего угла мозаичности исследуемого образца способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 устанавливают детектор излучения с угловым размером способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , равным отношению размера детектора к расстоянию между детектором и мишенью, на расстоянии, соответствующем равенству способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 =способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0;

- измеряют с помощью гониометра ориентационную зависимость числа рассеянных в заданном направлении квантов Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '), где способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ' - угол отклонения кристалла от положения брэгговского резонанса;

- определяют функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла в фиксированной плоскости Ф ||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) по формуле

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

где способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) - двухмерное дифференциальное распределение микроблоков по углам мозаичности,

Ng (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) и Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ) - измеренные при двух различных положениях кристалла ориентационные зависимости выхода рассеянного излучения, в которых аргумент способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ' заменен на соответствующие углы мозаичности;

- поворачивают кристалл на 90 градусов вокруг среднего направления вектора обратной решетки (оси e1 на Фиг.1) и вновь измеряют ориентационную зависимость,

позволяющую определить функцию распределения в перпендикулярной плоскости по формуле:

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

Таким образом, предлагаемый способ позволяет построить двумерную функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла.

Для обоснования принципиальных положений предлагаемого способа ниже приводится краткое изложение теоретических основ описания обсуждаемого процесса рассеяния рентгеновского излучения в мозаичном кристалле.

Физической основой предлагаемого метода является детально изученный к настоящему времени процесс когерентного рассеяния рентгеновских лучей в упорядоченных кристаллических средах [1, 3]. Конечное выражение для спектрально-углового распределения количества квантов рассеянного излучения в виде суммы слагаемых, соответствующих различным отражающим плоскостям микроблока, задаваемых векторами обратной решетки g:

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

где V - объем кристалла, S(g) - структурный фактор ячейки, атомный формфактор которой рассчитан для статистической модели с экспоненциальной экранировкой, R -радиус электронного экранирования в модели атома, способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 - обычная диэлектрическая проницаемость в рентгеновском диапазоне, способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 - спектр падающей немонохроматической волны, распространяющейся в направлении ni, e - вектор поляризации падающей волны, (eni)=0, ns - единичный вектор в направлении распространения рассеянной волны. Поскольку слагаемые в (1), отвечающие различным векторам обратной решетки g, вносят независимый вклад в выход рассеянного излучения, достаточно проанализировать одно слагаемое, соответствующее фиксированному g.

Для дальнейшего анализа необходимо выразить входящие в (1) векторные величины через угловые переменные в соответствии с Фиг.1 «Геометрия эксперимента» и формулами

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

Согласно (2) угловая переменная способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 описывает искомую мозаичность кристалла. Для нахождении функции распределения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||, при взаимной ориентации векторов е1 , е2 и еy, близкой к брэгговскому резонансу

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

где способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '<<1 - угол отклонения системы «кристалл - падающее излучение» от положения, соответствующего брэгговскому резонансу. Найдем полное число N рассеянных фотонов в рефлексе, соответствующем вектору g, как функцию ориентационного угла способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ', проинтегрировав (1) по углам излучения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 || энергии фотонов способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 и усреднив результат по мозаичности. Соответствующая формула имеет вид

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

где проведено усреднение по поляризациям исходного неполяризованного излучения (при этом среднее <1-(n Se)2> приблизительно равно

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

и введены следующие обозначения:

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

где Ф(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||) - двумерное дифференциальное распределение микроблоков по углам мозаичности, способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 <<1 - угловой размер фотонного коллиматора с квадратным поперечным сечением (величина способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 определяется как отношение размера детектора излучения к расстоянию между детектором и мишенью).

Для дальнейшего решения необходимо совершить преобразование Фурье по переменной способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ' в правой и левой частях полученного уравнения

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

В случае широкополосного излучения (условие широкополосности является принципиальным !), спектр которого мало меняется в пределах способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 -<способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 <способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 + в окрестности брэгговской частоты способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 g=g/2sin(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2), (синхротронное излучение идеально подходит для реализации рассматриваемого метода), интеграл по dx в (5) легко берется. При этом с помощью обратного преобразования Фурье из (5) можно получить точную формулу для функции распределения по углу мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

где способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

- спектральная плотность первичного излучения в окрестности брэгговской частоты. Важно отметить, что искомая функция Ф||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||), описывающая распределение микроблоков мозаичного кристалла по ориентационному углу способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 || непосредственно выражается через экспериментально измеряемую ориентационную зависимость выхода рассеянного излучения Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '). Поворотом мишени на 90 градусов вокруг среднего направления вектора обратной решетки (оси е1) с помощью гониометра снимают ориентационную зависимость выхода в перпендикулярной плоскости. Тем самым определяется функция распределения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

Таким образом, предлагаемый метод позволяет определять двумерную функцию распределения микроблоков мозаичного кристалла по углам мозаичности.

Остановимся на анализе чрезвычайно важного вопроса о влиянии углового размера фотонного коллиматора способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 на результаты измерения искомых функций распределения Ф||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||), Фспособ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ). Обсуждаемый вопрос имеет принципиальное значение, поскольку при выводе главного результата (6) широко использовалось приближение малости углов способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ,способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '.

Укажем, прежде всего, на важное свойство распределения Ф||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||), следующее из (6) в пределе способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 (в реальности достаточно, чтобы угловой размер коллиматора способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 был малым по сравнению с полушириной функции зависимости числа фотонов в рефлексе от ориентационного угла Ng (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ') измеряемой в эксперименте). Замечаем, что в обсуждаемых условиях сумма функций со сдвинутыми значениями аргумента в (6) сводится приближенно к интегральной сумме, поэтому результат (6) в рассматриваемых условиях существенно упрощается и принимает вид рабочей для предлагаемого способа формулы

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

показывающий, что в рассматриваемых условиях искомая функция распределения оказывается пропорциональной измеряемой ориентационной зависимости Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||). Более того, пропорциональность искомой функции распределения Ф||(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ||), измеряемой в эксперименте зависимости N g(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '), позволяет совершенно не интересоваться величиной коэффициента пропорциональности в (7), не меняющего формы кривой Ng(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ').

С уменьшением коллиматора растет время набора статистики в эксперименте, поэтому проблема выбора оптимального значения величины способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 должна быть решена количественно. Пусть, например, ориентационная зависимость имеет гауссову форму

Ng (способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ')~exp(-способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '2/способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 2способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0). При этом степень отличия формы искомой функции распределения от формы ориентационной зависимости будет описываться различием двух функций exp(-x2) и

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

первая из которых соответствует измеряемой ориентационной зависимости, а другая - искомой функции распределения. На Фиг.2 приведены кривые, показывающие влияние конечности размера фотонного коллиматора на искажение формы функции распределения микроблоков кристалла по углу мозаичности по сравнению с формой исходной ориентационной зависимости выхода рассеянного излучения. Непосредственно из Фиг.2 следует, что оптимальное значение способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 равно способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0.

Для реализации способа необходимо иметь источник широкополосного рентгеновского излучения в области энергий фотонов порядка 10 кэВ (в качестве такого источника может быть использован синхротрон), вакуумную мишенную камеру с гониометром, рентгеновский детектор, работающий в области 10 кэВ с энергетическим разрешением порядка нескольких процентов.

Изобретение подтверждается изображениями, представленными на Фиг.1 и Фиг.2. Фиг.1 - «Геометрия эксперимента», где показано взаимное расположение значений векторов е1, е2 и еy, описывающих соответственно орт среднего направления вектора обратной решетки, ось фотонного коллиматора и направление распространения потока первичного излучения. На чертеже показаны направления изменения составляющих угла мозаичности способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 и угла наблюдения излучения способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , лежащих в плоскости рисунка, а также угол рассеяния фотонов способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , и ориентационный угол способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 , связанный с углом способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 соотношением

способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587

(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 '<<1), означающим, что положение кристалла соответствует резонансному брэгговскому условию отражения для среднего направления вектора обратной решетки е1, направления распространения первичного излучения еy, оси фотонного канала е 2.

Фиг.2 - «Связь функции распределения микроблоков по углу мозаичности с ориентационной зависимостью числа рассеянных квантов», где приведены кривые, представляющие нормированные зависимости функции распределения микроблоков от угла мозаичности (кривые 1) и соответствующие ориентационные зависимости (кривые 2). Аргумент х определен формулой х=способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 ///способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0. Кривые построены для случая гауссовой формы ориентационной зависимости при различных значениях параметра способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0. Из Фиг.2а) и Фиг.2б) непосредственно следует, что в области значений параметра способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0<1/2 искажения практически отсутствуют. С другой стороны, в области значений способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0>l/2 на Фиг.2 в) и Фиг.2 г) искажения нарастают по мере роста указанного параметра и в области способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0>1 использование предлагаемого метода становится проблематичным.

Пример осуществления способа.

Исследуемый образец помещают в вакуумную мишенную камеру с гониометром и облучают потоком остронаправленного широкополосного рентгеновского излучения. Затем измеряют ориентационную зависимость количества квантов, рассеянных на заданный угол, который подбирают из расчета попадания брэгговской частоты способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 g=g/2sin(способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 /2), в окрестности которой сосредоточен спектр рассеянного излучения, в область частот, в которой спектр первичного излучения приблизительно постоянен. Оценивают средний угол мозаичности исследуемого кристалла способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0 по характерной ширине дифракционного пика и устанавливают детектор излучения на расстоянии, соответствующем равенству способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 =способ определения мозаичности кристалла, патент № 2376587 0. Измеряют с помощью гониометра ориентационную зависимость выхода количества рассеянных квантов, при этом ориентационный угол отсчитывается от положения кристалла, соответствующего точному условию брэгговского резонанса. Поворачивают кристалл на 90 градусов вокруг среднего направления вектора обратной решетки (оси e 1 на Фиг.1) и вновь снимают ориентационную зависимость, позволяющую определить функцию распределения в перпендикулярной плоскости. Перестраивают кривые ориентационной зависимости в терминах углов мозаичности, нормируя для удобства кривые на единицу в максимуме, либо на единичную площадь под кривой, поскольку согласно конкретному примеру, приведенному на Фиг.2б) «Связь функции распределения микроблоков по углу мозаичности с ориентационной зависимостью числа рассеянных квантов», форма искомой функции распределения идентична форме измеряемой ориентационной зависимости.

Основное преимущество предлагаемого способа по сравнению с традиционными рентгеноструктурными способами измерения мозаичности кристаллов заключается в возможности определять двумерную функцию распределения микроблоков по углам мозаичности, а не усредненные параметры функции распределения с постулируемой формой. Следует также иметь в виду, что для определения функции распределения отсутствует необходимость проводить абсолютные измерения выхода рассеянного излучения.

Источники информации

1. Р.Джеймс. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей, М.: ИЛ, 1950.

2. S. Caticha-Ellis. Acta Crystallogr., A25, (1969) 666.

3. З.Г.Пинскер. Рентгеновская кристаллооптика, М.: Наука, 1982.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2376587

patent-2376587.pdf

Класс G01N23/20 с помощью дифракции, например для исследования структуры кристаллов; с помощью отраженного излучения 

способ определения концентрации элемента в веществе сложного химического состава -  патент 2524454 (27.07.2014)
способ определения термостойкости изделий из сверхтвердой керамики на основе кубического нитрида бора -  патент 2522762 (20.07.2014)
способ контроля и управления непрерывной термообработкой -  патент 2518039 (10.06.2014)
способ рентгенометрической оценки температурных условий эксплуатации трубных элементов котлов -  патент 2509298 (10.03.2014)
способ рентгеноструктурного контроля детали -  патент 2488099 (20.07.2013)
фосфат лития-железа со структурой оливина и способ его анализа -  патент 2484009 (10.06.2013)
способ и устройство для регистрации кривых дифракционного отражения -  патент 2466384 (10.11.2012)
рентгенодифракционный способ идентификации партий фармацевтической продукции -  патент 2452939 (10.06.2012)
прибор для рентгеновского анализа -  патент 2450261 (10.05.2012)
рентгеновская установка для формирования изображения исследуемого объекта и ее применение -  патент 2449729 (10.05.2012)
Наверх