SU1291856A1 - Способ определени радиуса кривизны кристаллов - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  измерени  радиуса кривизны в цилиндрически изогнутых кристаллах и моза- ,ичности плоских кристаллов. Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение экспрессности способа измерени . Измерени  кривых качани  осуществл ютс  на двухкристальном с Гект- рометре, содержащем изогну.тые эталон ньш и исследуемый кристаллы в положении п -п. Кристаллы расположены близко друг к другу, рассто ние а между ними,много меньше радиуса кривизны эталонного кристалла R. Оба кристалла настраивают в положение резко асимметричной Брэгг-дифракции так, что ход лучей между кристаллами почти перпендикул рен к их поверхности. Если радиус кривизны исследуемого кристалла RU. отличаетс  от эталонного, то о по вл етс  дополнительное уширение кривой качани . 2 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к способам определени  радиусов кривизны кристаллов на двухкристальном спектрометре и позвол ет измер ть степень мозаичности плоских кристаллов и оп- редел ть как среднее значение радиуса кривизны, так и локальные его отклонени  от среднего значени  дл  изогнутых кристаллов.

Известен способ определени  радиуса изгиба отражающих плоскостей кристалла на двухкристальном спектрометре , в котором первый кристалл  вл етс  плоским монохроматором, а второй - исследуемым. Исследуемый кристалл облучают узким параллельным пучком монохроматического рентгеновского излучени , дифрагированного на кристалле-монохроматоре. После каждого смещени  исследуемого монокристалла вдоль пучка, измер ют кривую качани . Наход т положение, соответствующее максимальной области дифракционного отражени , по которому определ ют радиус изгиба (авторское свидетель ство СССР № 1057823, кл. b 01 N 23/20, 1981).

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ определени  радиуса кривизны кристалла , заключающийс  в облучении эталонного кристалла и регистрации кривой качани  при повороте исследуемого кристалла вокруг оси, перпендикул рной плоскости дифракции. Определение радиуса кривизны осуществл етс  на двухкристальном спектрометре, содержащем эталонный и исследуемый кристалл в положении п,-п Zschech Е et al. А simple method for determining the radius, of curvature of bent spectrometer crystals Krist. und Techn, 1980, 15, № 3, c, 25-27).

Недостатком известных способов  вл ютс  сложность аппаратуры и большие затраты времени, поэтому они не пригодны, в частности, дл  про- мышленного применени .

Цель изобретени  - упрощение и поБьшение экспрёссности способа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  радиуса кривизны кристаллов, заключающемус  в облучении эталонного кристалла и регистрации кривой качани  при повороте исследуемого кристалла вокруг оси, перпендикул рной плоскости дифракции, на двухкристальном

5

0

5

0

рентгеновском спектрометре, содержащем исследуемый и эталонный кристаллы в положении п, -п, и определении параметров кривой качани , по которой суд т о радиусе кривизны, облучают пучком, расход щимс  в вертикальной плоскости, эталонный кристалл с радиусом кривизны Rg Rg + а, где R(j . предполагаемый радиус изгиба исследуемого кристалла, а - рассто ние между кристаллами, эталонный кристалл располагают так, что его выпукла  поверхность находитс  напротив вогнутой поверхности исследуемого кристалла, причем оба кристалла располагают в пучке падающего на них излуч:ени  в положении асимметричного отражени  так, что ход лучей между кристаллами близок к перпендикул рному и об определ емой величине суд т по уширению кривой качани .

На фиг.1 показано устройство дл  испытани  цилиндрически изогнутых кристаллов; на фиг.2 - ход лучей между кристаллами дл  /(f j - 0. Максимальное рассто ние между источником излучени , кристаллами и счетчиком 500 мм, что позвол ет использовать дл  двухкристальных измерений, например , дл  испытани  LiF и длинноволновое рентгеновское излучение, преимущественно излучение хрома, причем использование интенсивного 5 асимметричного рефлекса СгК (220) обеспечивает исследование большой поверхности кристалла.

0

5

0

5

Преимуществом предлагаемого изобретени   вл етс  использование дл  исследовани  несложного устройства, предь вл ющего незначительные требовани  к юстировке, а также простота измерений, оценки результатов. Так как дл  испытани  всего кристалла достаточно построение одной кривой качани , скорость измерени  высока. При подборе подход щих эталонных кристаллов возможно высокопроизводительное серийное испытание. Аппаратурные требовани  по Сравнению с известными двухкристальными дифракционными устройствами незначительны, так как испытание осуществл етс  только с -ТОЧНОСТЬЮ до угловых минут (а не угловых секунд). Крива  качани  неизогнутого и немозаичного (идеального кристалла) имеет ширину 0,1-0,5 . Это осуществл етс  за счет

31

применени  пучка, расход щегос  в вертикальной плоскости, что обеспечивает увеличение размера измер емой поверхности кристалла. Расход щийс  пучок регистрируетс  счетчиком (20 мм) при незначительной конструктивной-длине устройства, что дает преимущество простой защиты от излучени . Испытание плоских или изогнутых поверхностей осуществл етс  одинаковым устройством. Устройство дл  испытани  цилиндрически изогнутых и плоских кристаллов состоит из первог выпукло изогнутого эталонного крис

-

талла 1 с известным радиусом кривиз ны Rg и второго изогнутого исследуемого кристалла 2, который после юстировки дл  построени  кривой качани поворачиваетс  вокруг оси 3, перпендикул рной плоскости изображени . Рентгеновское излучение от штрих- фокуса 4 рентгеновской трубки через диафрагму 5 поступает на кристалл 1, отражаетс  им, а также кристаллом 2 и регистрируетс  счетчиком 6. Крива  интенсивности, зарегистрированна  счетчиком при повороте вокруг оси 3 (построенна  в зависимости от угла поворота), называетс  кривой качани . Крива  качани  узка, если зта- лонный радиус кривизны R совпадает с радиусом кривизны Rj, исследуемого кристалла. При крутом ходе рентгенов ского луча между обоими кристаллами ((), где („ - угол между нормалью к поверхности и дифра- гированным на эталонном кристал- ;Ле пучком, R9 RU Q где а - . соответствует пути луча между кристаллами . Если радиус кривизны испытуемого образца кристалла отличаетс  ,от эталонного радиуса кривизны кри- ва  качани  ушир етс . Расширение кривой качани  составл ет в угловой мере

b

э / ---;-R .

-

где b 1 ширина пучка лучей.

Предлагаемый способ .(фиг.О ществл ют следующим образом.

В качестве исследуемого кристалла выбирают кристалл LiF с заданным радиусом кривизны R 342 мм; Рассто ние между кристаллами 0| 70 мм. Используют асимметричное отражение СгКд,(220) со значением С( 1,4. Угол Брэгга равен 53,7°. Общий путь

лучей 500 мм. Скорость измерени  7,5 /мин. Число импульсов в секунду 10--10. Общее врем  измерени  кривой качани , включа  пробное пЬстроение и юстировку, около 15 мин. На фиг.2 показано применение способа на других срезах кристалла и рентгеновских рефлексах, когда условие (j) & О из-за дискретности длин волн (линий рентгеновского спектра) не может быть реализовано. Дл  малых апертурных

о

углов (х1 R,, RO Дл  больших

COSCp

20

f5

значений ф и c«L радиус кривизны зависит от угловой координаты в апертурной области, однако дл  практических случаев это не имеет значени . Радиус такой эталонной кривизны, зависимый от сб , равен

R,.R„-a/ c„sv..si„v„l -gia;t6S)

-f. Дл  больших значений pi. и и посто нном радиусе г условию настройки соответствуют следующие соотношени 

v

sin

У«

+ RU - 2aR. cos( ;

а

- fSinW ; r n

где

if,

угол среза эталонного кристалла до изгиба

При/ц р/ О способ характеризуетс  тем условием, что центры кривизны обоих кристаллов совпадают (т.е. поверхности обоих кристаллов расположены на концентрических окружност х).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

    

   45

   Способ определени  радиуса кривизны кристаллов, заключающийс  в облучении эталонного кристалла и регистрации кривой качани  при повороте исследуемого кристалла вокруг оси,

   50 перпендикул рной плоскости дифракции, на двухкристальном рентгеновском спектрометре, содержащем исследуемый и эталонный кристаллы в положении п,-п, и определении параметров кри55 вой качани , по которым суд т о радиусе кривизны, отличающий- с   тем, что облучают пучком, расход щимс  в вертикальной плоскости, эталонный кристалл с радиусом кривизны Кд + ct , где -R - предполагаемый радиус изгиба исследуемого кристалла, а - рассто ние между кристаллами , эталонный кристалл располагают так, что его выпукла  поверхность находитс  напротив вогнутой поверхности исследуемого кристалла, причем оба кристалла располагают S : пучке падающего на них излучени  в

   положении асимметричного отражени  так, что ход лучей между кристаллами близок к перпендикул рному, и об определ емой величине суд т по ушире- нию кривой качани .

   Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству ГДР,

   I

   Ti

   //

   i / 11/

   Ш

   V

   ilnl

   Редактор И.Дербак

   Составитель Техред Л.Олейник

   Заказ 225/42 Тираж 777Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор И.Эрдейи