Cтраница 2
Рентгеновские камеры представляют собой устройства для регистрации на фотопленке дифракционной картины, возникающей при взаимодействии первичного пучка рентгеновских лучей с атомами исследуемого вещества. Главные составные части типичной камеры общего назначения, в которой регистрация дифракционной картины осуществляется на узкой полоске фотопленки, свернутой в цилиндр, следующие: корпус камеры в виде металлического цилиндра с опорными установочными винтами; коллиматор, образующий входное отверстие для первичного рентгеновского излучения и состоящий из одной или нескольких диафрагм, вырезающих из потока лучей узкий пучок, падающий на образец; держатель образца и тубус ( ловушка), предназначенная для предотвращения рассеяния излучения стенкой камеры, противоположной коллиматору. [16]
Спектроскопия эмиссии рентгеновских лучей является наиболее эффективным методом анализа состава пленок. В этом методе ( также называемом вторичной эмиссией рентгеновских лучей, рентгеновской спектрохимией, рентгенолюминесценцией) образец облучается интенсивным рентгеновским пучком с помощью рентгеновской трубки. Первичное рентгеновское излучение возбуждает элементы в образце, и они излучают свои характеристические вторичные рентгеновские спектральные линии. Вторичный рентгеновский пучок направляется в спектрофотометр, где дифрагируется кристаллом. В некоторых случаях вместо него используются радиационные фильтры или спектральные дискриминаторы энергии. Измеряется интенсивность выбранного излучения, которая приписывается концентрации элемента. Элементы от Na до Ti ( 2 от11 до 22) требуют вакуумных или гелиевых спектрометров, так как их излучение поглощается в воздухе. Элементы более легкие, чем Z 11, могут быть легко определены. Метод спектроскопии эмиссии рентгеновских лучей измеряет количество элемента в массе на единицу площади, исходя из которого доллшы быть подсчитаны процентное содержание и толщина. Используются площади от нескольких квадратных миллиметров до 5 см - при толщинах пленки от 100 А до 1 мкм. По известной толщине может быть определена плотность пленок. [17]
Относится к тому же виду исследования, как и применение электронного микроанализатора ( рае. При этомч вместо электронов возбуждения применяют рентгеновское излучение. Первичное рентгеновское излучение рентгеновской трубки возбуждает способность элементов к флюоресценции. Флюоресцентное излучение направляется в виде параллельного пучка и разлагается кристаллом анализатора. Интенсивность отдельных компонентов излучения определяется счетчиком гониометра. [18]
В РЭА анализируемый образец помещают непосредственно на анод рентгеновской трубки. В результате бомбардировки электронами происходит эмиссия рентгеновского излучения с поверхности образца. Для возбуждения спектра в РАА и РФА используют первичное рентгеновское излучение, генерируемое рентгеновской трубкой. В РАА степень монохроматичности рентгеновского излучения должна быть выше. [19]
Метод рентгеноструктурного анализа применяется для исследования структуры вещества по распределению в пространстве и интенсивности рентгеновского излучения, рассеянного на анализируемом образце. Методы рентгеноструктурного анализа позволяют определить дефекты кристаллического строения вещества. Сущностью рентгеноструктурного анализа является дифракция, возникающая при взаимодействии первичного рентгеновского излучения с электронами исследуемого объекта. [20]
Физическая сущность рентгеноспектрального анализа состоит в том, что при поглощении первичного рентгеновского излучения в исследуемом образце энергия поглощенного излучения переходит в энергию ионизации вещества. Каждый химический элемент имеет спектр излучения, характерный только для него, а само излучение называется характеристическим, по спектру которого можно определить элементный или атомный состав вещества, а по интенсивности - концентрацию атомов данного элемента. [21]
Рентгеновское излучение, возникающее на различной глубине, частично поглощается на пути к поверхности, при этом интенсивность выходящего излучения ослабевает. Наиболее важным механизмом поглощения являются электронные переходы внутри атома. Эти переходы, инициированные рентгеновским излучением, ведут к флуоресцентному, вторичному рентгеновскому излучению. В то время как интенсивность первичного рентгеновского излучения падает вследствие поглощения, интенсивность излучения атомов поглощающего элемента растет. Условием возникновения рентгеновской флуоресценции является значение длины волны % первичного излучения, меньшее чем длина волны края поглощения: ХК. Поскольку в непрерывном спектре % изменяется в широких пределах, некоторая часть спектра имеет ХА К. [22]
Излучение рентгеновских лучей веществом, как известно, представляет собой результат определенных внутриатомных энергетических превращений в излучателе, связанных с переходом некоторых электронов атома, находящихся на относительно высоких энергетических уровнях, на наиболее глубокие уровни энергии. Для осуществления этого процесса требуется предварительно переводить глубоколежащие электроны атома тем или иным путем на более высокие свободные уровни атома или за его пределы. Возбужденные атомы вещества в последующие моменты времени высвечиваются рентгеновским излучением, жесткость которого определяется глубиной залегания конечного уровня перехода. В существующих рентгеновских трубках возбуждающим агентом является или поток быстро летящих электронов, разгоняемых электрическим полем до энергий порядка нескольких десятков, а иногда и сотен тысяч электрон-вольт, или пучок жесткого первичного рентгеновского излучения, возбуждающий атомы вторичного излучателя в трубках флюоресценции. [23]