SU1718070A1 - Method of determining crystallographic coordinates of crystalline body surface - Google Patents
Method of determining crystallographic coordinates of crystalline body surface Download PDFInfo
- Publication number
- SU1718070A1 SU1718070A1 SU894644163A SU4644163A SU1718070A1 SU 1718070 A1 SU1718070 A1 SU 1718070A1 SU 894644163 A SU894644163 A SU 894644163A SU 4644163 A SU4644163 A SU 4644163A SU 1718070 A1 SU1718070 A1 SU 1718070A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- crystalline
- photosensitive film
- ray
- crystal
- film
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к физическому материаловедению и может быть использовано дл изученк морфологии кристаллических тел, Цель изобретени - повышение эффективности морфологического исследовани благодар получению более полной информации. Сущность способа состоит в том, что неограненный образец-после его контрол фотогониометричесшм способом помещают, не измен пространственного положени относительно установочных элементов устройства, в рентгеновскую камеру , После рентгенографир вани зарегистрированную дифракционную картину сопоставл ют с картой световых пучков , полученной на фотогониометре. Найд затем соответствие между каждым световым п тном, полученным от граней, скола, и кристаллографическими ос ми, найденными рентгенографически, получают точную информацию о кристаллографии граней.ско- лов, 4 ил. С юThe invention relates to the physical science of materials and can be used to study the morphology of crystalline bodies. The purpose of the invention is to increase the efficiency of morphological research by obtaining more complete information. The essence of the method is that the uncut sample — after being monitored by a photogoniometric method — is placed, without changing the spatial position relative to the installation elements of the device, into an X-ray camera. After X-ray diffraction, the recorded diffraction pattern is compared to the light beam map obtained on the photogoniometer. After finding the correspondence between each light spot obtained from the faces, cleavage, and the crystallographic axes found by X-ray diffraction, accurate information is obtained about the crystallography of the faces of the strands, 4 or more. With y
Description
Изобретение относитс к физическому материаловедению и может быть использовано дл изучени морфологии кристаллических тел. .The invention relates to physical materials science and can be used to study the morphology of crystalline bodies. .
Известен способ определени кристаллических тел, заключающийс в укреплении кристаллодержател с кристаллическим телом на подвижной подставке двукружного отражательного гониометра, включении светового луча, юстировке и центрировке кристаллического тела, систематическом вращении его вокруг вертикальной t; горизонтальной осей с визуальным определением в оптической трубе отраженных лучей от гранных поверхностей кристаллического тела и сн тии отсчетов по вертикальному и горизонтальномулимбам, дающих сферические координаты гранных поверхностей, по которым определ ют их кристаллографические координаты .A known method for determining crystalline bodies consists in strengthening a crystal holder with a crystalline body on a movable support of a double-circle reflective goniometer, turning on a light beam, adjusting and centering the crystalline body, and systematically rotating it around vertical t; horizontal axes with visual determination in the optical tube of reflected rays from the face surfaces of the crystalline body and taking readings from the vertical and horizontal limbas, which give the spherical coordinates of the face surfaces on which their crystallographic coordinates are determined.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ фото гониометрического определени кристаллографических координат гранных поверхностей кристаллических тел, включающий размещение кристаллического тела в фокусе параболического зеркала в необходимой ориентировке, воздействие на него световым потоком и фиксацию отраженных от его граней поверхностей лучей на светочувствительной пленке, по расположению которых определ ют кристаллографические координаты гранных поверхностей.The closest in technical essence to the present invention is a method of photo goniometric determination of crystallographic coordinates of the face surfaces of crystalline bodies, including placing the crystalline body at the focus of a parabolic mirror in the required orientation, exposing it to the light flux and fixing the rays reflected from its faces on the photosensitive film, whose location is determined by the crystallographic coordinates of the face surfaces.
гаДGAD
Недостатком данного способа вл етс невозможность определени кристаллографических координат поверхностей любых неограниченные кристаллических тел вследствие невозможности визуального определени их осей симметрии дл необходимой ориентировки кристаллических тел относительно светового луча. При невозможности показать на светочувствительной пленке направление осей координатного репера кристаллического тела определение координат поверхностей не представл етс возможным.The disadvantage of this method is the impossibility of determining the crystallographic coordinates of the surfaces of any unlimited crystalline bodies due to the impossibility of visually determining their axes of symmetry for the necessary orientation of the crystalline bodies relative to the light beam. If it is impossible to show on the photosensitive film the direction of the axes of the coordinate frame of the crystal body, the determination of the coordinates of the surfaces is not possible.
Цель изобретени - повышение эффективности морфологического исследовани благодар получению более полной информации и расширение области применени способа за счет обеспечени возможности определени кристаллографических координат гранных поверхностей любых неограненных кристаллических тел (зерен).The purpose of the invention is to increase the efficiency of morphological research by obtaining more complete information and expanding the field of application of the method by making it possible to determine the crystallographic coordinates of the face surfaces of any uncut crystal bodies (grains).
Цель достигаетс тем, что в способе определени кристаллографических координат поверхностей кристаллических тел, включающем размещение кристаллического тела в фокусе параболического зеркала, воздействие на него световым потоком и фиксацию отраженных от его гранных поверхностей лучей на светочувствительной фотопленке, после фиксации отраженных лучей на светочувствительной фотопленке на кристаллическое тело, не измен , его пространственной ориентировки, направл ют полихроматический пучок рентгеновских лучей, регистрируют лауэ- дифракционную картину на пленке, однозначно ориентированную относительно светочувствительной пленки, устанавливают положение кристаллографических осей изучаемого кристаллического тела в системе координат, св занной со светочувствительной пленкой, и наход т пространственное положение нормалей к гранным поверхност м по положению п тен на светочувствительной пленке и установленному положению кристаллографических осей.The goal is achieved by the fact that in the method of determining crystallographic coordinates of the surfaces of crystalline bodies, including placing the crystalline body at the focus of a parabolic mirror, exposing it to light and fixing the rays reflected from its face surfaces on the photosensitive film, after fixing the reflected rays on the photosensitive film to the crystalline body do not change its spatial orientation, direct a polychromatic beam of x-rays, record the laue The diffraction pattern on the film, uniquely oriented relative to the photosensitive film, establishes the position of the crystallographic axes of the studied crystal body in the coordinate system associated with the photosensitive film, and finds the spatial position of the normals to the face surfaces of the spot on the photosensitive film and the position of the crystallographic axes .
На фиг.1 схематически показано устройство фотогониометра с параболическим зеркалом; на фиг.2 - устройство дл рентгеновской съемки неподвижно укрепленного кристаллического тела; на фиг.З - графическое определение координат X и Y следа светового луча на гномонической проекции поверхностей кристаллического тела; на фиг.4 - распространение рентгеновских лучей при проведении рентгеновской съемки, Фотогониометр (фиг.1) состоит из неподвижно укрепленного источника 1 света, Перед ним располагаетс зеркало 2 (параболическое ) с отверстием в центре дл Прохождени световых лучей. На выходной стороне зеркала установлена касе ёта 3, предг адл юща собой пр моугольную пластинкуиз органического стекла с отверстием на оси зеркала. В зазоре между краем зеркала с пластинкой помещаетс светочувствительна пленка. Кристаллодержатель 4 состоит из цилиндрического стержн , име0 ющего возможность перемещатьс вдоль оси прибора и вращатьс . На переднем торце кристаллодержател устанавливаетс магнитный кристаллоносец 5, представл ющий собой магнитную цилиндрическую пла5 стину с укрепленным на ней пластилиновым конусом, к которому крепитс кристалл 6. (стрелкой показано направление хода первичного и отраженного световых лучей). В качестве источника 1 света можно ис0 пользовать лазер или коллиматор.Figure 1 shows schematically the device of a photogonometer with a parabolic mirror; FIG. 2 shows a device for X-ray imaging of a fixedly reinforced crystalline body; FIG. on fig.Z - graphical determination of the coordinates X and Y of the trace of the light beam on the gnomonic projection of the surfaces of the crystalline body; Fig. 4 shows the distribution of X-rays during the X-ray survey. The Photogoniometer (Fig. 1) consists of a fixed source of light 1. A mirror 2 (parabolic) with a hole in the center for the passage of light rays is located in front of it. On the output side of the mirror, a tandem 3 is installed, which presumes a rectangular plate of organic glass with a hole on the axis of the mirror. A light-sensitive film is placed in the gap between the edge of the mirror with the plate. The crystal holder 4 consists of a cylindrical rod, having the ability to move along the axis of the device and rotate. At the front end of the crystal holder, a magnetic crystal carrier 5 is installed, which is a magnetic cylindrical plate with a plasticine cone fixed on it, to which crystal 6 is attached. (The arrow shows the direction of the primary and reflected light rays). A laser or a collimator can be used as a light source 1.
Устройство дл рентгеновской съемки (универсальна камера КРОН-2, стандартна камера КРОС) состоит из рентгеновской трубки 7 (фиг.2). Перед ней на подставке 9,An X-ray imaging device (universal camera KRON-2, standard camera KROS) consists of an x-ray tube 7 (figure 2). In front of her on a stand 9,
5 перпендикул рно оси трубки, укрепл етс кассета 8 с центральным отверстием дл прохождени рентгеновского луча, в кото рую вставл етс рентгеновска , пленка. На той же подставке устанавливаетс -металл ик5 perpendicular to the axis of the tube, the cassette 8 with the central hole for the passage of the x-ray beam, in which the x-ray film is inserted, is strengthened. Metal is installed on the same stand.
0 ческа пластина 10 с расположенным на оси прибора магнитным кристаллоносцем 5 и укрепленным на нем кристаллом 6. Рассто ние от кассеты до кристалла .35 мм (стрелкой показано направление хода0 a cus plate 10 with a magnetic crystal carrier 5 located on the device axis and a crystal 6 fixed on it. The distance from the cassette to the crystal is .35 mm (the arrow shows the direction of
5 рентгеновских лучей);5 X-rays);
Сущность предлагаемого способа заключаетс в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
Кристаллическое тело 6 укрепл ют с помощью пластилина на торце магнитногоThe crystalline body 6 is reinforced with the help of clay at the end of a magnetic
0 кристаллоносца 5, который перенос т на конец кристаллодержател 4. В кассету 3 вставл ют светочувствительную пленку. С помощью кристаллодержател кристаллическое тело ввод т в фокус зеркала 2, вклю5 ченйем источника 1. света экспонируют фотоснимок. На кристаллоносце отмечают вертикальное направление. Затем кристаллоносец с кристаллическим телом, не изме- нй его пространственной .ориентировки,0 of the crystal carrier 5, which is transferred to the end of the crystal holder 4. A photosensitive film is inserted into the cassette 3. With the help of the crystal holder, the crystal body is introduced into the focus of the mirror 2, including the source 1. The light exposes the photograph. On the crystal bearer note the vertical direction. Then the crystalline carrier with a crystalline body, without changing its spatial orientation,
0 укрепл ют на металлической пластине 10 и помещают в рентгеновскую камеру. В кассету 8 вставл ют рентгеновскую пленку. Включением рентгеновской трубки 7 некоторое врем производ т экспонирование0 is mounted on a metal plate 10 and placed in an x-ray chamber. An X-ray film is inserted in cassette 8. The inclusion of x-ray tube 7 for some time produced exposure
5 рентгеновской пленки.5 x-ray film.
При освещении кристаллического тела (многогранника) параллельным пучком Световых лучей от различно ориентированных участков его поверхности наблюдаетс отражение первичных лучей, угол р падени When a crystalline body (polyhedron) is illuminated with a parallel beam of light rays from differently oriented sections of its surface, the reflection of primary rays is observed, the angle p of incidence
лучей равен,углу отражени . При вторичном отражении этих лучей от параболического зеркала они попадают на светочувствительную фотопленку. Положение следов лучей на плоскости фотопленки определ етс , с помощью модифицированного пол рного уравнени параболыrays equal to the angle of reflection. When these rays are secondary reflected from a parabolic mirror, they fall on the photosensitive film. The position of the ray traces on the film plane is determined using the modified polar parabola equation.
+ ecos2p + ecos2p
где Р- параметр параболы;where P is the parameter of the parabola;
е- эксцентриситет.e-eccentricity.
Координаты следов лучей на пленке определ ютс по формулеThe coordinates of the traces of the rays on the film are determined by the formula
y l-sln2jO x l-cos2p(2)y l-sln2jO x l-cos2p (2)
, Р vsln2p, P vsln2p
y-lWcosTp y-lWcosTp
(3)(3)
Уравнение (3) соответствует аналитическому выражению гномонической проекции поверхностей кристаллического тела. Зна Р параболы и измерив по снимку у, определ ют р (фиг.З). Однако, поскольку неизвестна ориентировка осей координатного репера кристаллического тела относительно первичного луча, вычисленный угол р не вл етс истинным. Дл получени истинного рист необходимо определить пространственную ориентировку кристаллического тела. Дл этого, не измен его пространственной ориентировки кристаллическое тело вместе с кристаллонос- цем перенос т в рентгеновскую камеру и укрепл ют на специальной подставке. Включают рентгеновский пучок, снимают лауэграмму. Пада на кристаллическое тело , рентгеновский луч длиной волныА отразитс от одной из кристаллических плоскостей ЬЙ лишь под таким углом а, который будет удовлетвор ть уравнению Вульфа-гБрегга,Equation (3) corresponds to the analytical expression of the gnomonic projection of the surfaces of the crystalline body. The parabolic sign P and measuring p in the picture y are used to determine p (Fig. 3). However, since the orientation of the axes of the coordinate frame of the crystal body relative to the primary beam is unknown, the calculated angle p is not true. To obtain a true grist, it is necessary to determine the spatial orientation of the crystalline body. For this, without changing its spatial orientation, the crystalline body together with the crystalline bone is transferred into the x-ray chamber and fixed on a special stand. Include x-ray beam, shoot a lauegram. The fall of a crystal body, an x-ray beam with a wavelength A, is reflected from one of the crystal planes bJ only at an angle a that will satisfy the Wolfe – gBregg equation,
Отраженные от этих плоскостей лучи фиксируютс на рентгеновской пленке, причем угол а падени (или отражени ) можно определить исход из соотношени The rays reflected from these planes are fixed on the X-ray film, and the angle a of incidence (or reflection) can be determined from the relation
1920 .1920
где I - рассто ние п тна до центра рентгенограммы ,where I is the spot distance to the center of the radiograph,
D - рассто ние от кристаллического тела до рентгеновской пленки (фиг.4).D is the distance from the crystal body to the x-ray film (Fig. 4).
Расположение следов рентгеновских лучей на рентгеновской пленке зависит от тогб, как ориентированы соответствующие плоскости относительно первичного пучка.The location of the X-ray traces on the X-ray film depends on the degree to which the corresponding planes are oriented relative to the primary beam.
По полученной лауэграмме определ ют ориентировку кристаллического тела. Дл этого по формуле (1) определ ют углы, характеризующие положени отражающих плоскостей на стереографической проекции . С их помощью стро т стереографическую проекцию кристаллического тела в изучаемой ориентировке.Путем измерени углов между плоскост ми на полученной стереографической проекции и сравнива 5 их с наиболее характерными углами между гран ми идеального кристалла данного кристаллического тела определ ют характерные углы, плоскости и оси координатного репера кристаллической решетки, присваи- 10 вают им соответствующие индексы и вычисл ют их угловые координаты р (л (р.The orientation of the crystalline body is determined from the resulting lauegram. For this, the angles characterizing the positions of the reflecting planes on the stereographic projection are determined by formula (1). With their help, a stereographic projection of the crystalline body is constructed in the orientation studied. By measuring the angles between the planes on the obtained stereographic projection and comparing 5 of them with the most characteristic angles between the faces of the ideal crystal of this crystalline body, the characteristic angles, planes and axes of the coordinate frame are determined. lattices, assign them the corresponding indices and calculate their angular coordinates p (l (p.
Зна направление оси координатного репера кристаллического тела определ ют истинные значени углов рист либо графи- 15 чески, сравнива полученную .на светочувствительной .пленке тномоническую проекцию кристаллического вещества с гномонической проекцией идеального кристалла того же вещества в исследуемойKnowing the direction of the axis of the coordinate frame of the crystal body determines the true values of the angles of the brush or graphically, comparing the tomonomic projection of the crystalline substance obtained on the photosensitive film with the gnomonic projection of the ideal crystal of the same substance in the studied
0 установке, либо математически, рассчитав полученные на светочувствительной пленке углы в новой системе координат, вз в ось координатного репера высшего пор дка за ocbZ.0, or mathematically, calculating the angles obtained on the photosensitive film in the new coordinate system, taking the axis of the coordinate frame of the highest order in ocbZ.
5 Преимущество предлагаемого способа заключаетс в том, что он обеспечивает возможность определени кристаллографических координат поверхностей любых неограненных кристаллических тел. 5 The advantage of the proposed method is that it provides the ability to determine the crystallographic coordinates of the surfaces of any uncut crystalline bodies.
0 В лабораторной установке, реализующей предлагаемый способ, использовалс фотогониометр с параболическим зеркалом и рентгеновска установка УРС-50. В качестве источника света в фотогониометре ис5 пользовалс гелиевый лазер, образующа параболического зеркала - 5 см, диаметр -15 см. При получении фотоснимков с помощью фотогониометра использовалась фотопленка ФТ-41, чувств.0 In a laboratory setup that implements the proposed method, a paragonic photogonometer and a URS-50 X-ray unit were used. A helium laser forming a parabolic mirror — 5 cm, diameter —15 cm was used as the light source in the photogoniometer5. When taking photographs using a photogoniometer, an FT-41 photographic film was used, the senses.
0 0,75 ед.0 0.75 units
Как показали лабораторные испытани , врем , необходимое дл морфологического изучени партии сырь драгоценных и полудрагоценных камней из 100 шт. (из них 30%As laboratory tests have shown, the time required for the morphological study of a batch of raw materials of precious and semi-precious stones out of 100 pieces. (of which 30%
5 кристаллы) равно времени визуального ми: нералогического описани (частично с помощью фотогониометра), одна при этом вс . парти сырь (100 шт.) подготовлена к операци м обработки. В случае визуального5 crystals) is equal to the time of visual mi: a non-ralogical description (partly using a photogoniometer), one with the sun. a batch of raw materials (100 pcs.) prepared for processing operations. In the case of visual
0 минералогического описани в обработку поступает только около 30% сырь , а 70% бракуетс . Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает высокий коэффициент использовани первично5 го сырь при подготовке его к обработке.0 of the mineralogical description, only about 30% of the raw materials enter processing, and 70% are rejected. Thus, the application of the proposed method provides a high utilization rate of the primary raw material in preparing it for processing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894644163A SU1718070A1 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Method of determining crystallographic coordinates of crystalline body surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894644163A SU1718070A1 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Method of determining crystallographic coordinates of crystalline body surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1718070A1 true SU1718070A1 (en) | 1992-03-07 |
Family
ID=21425870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894644163A SU1718070A1 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Method of determining crystallographic coordinates of crystalline body surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1718070A1 (en) |
-
1989
- 1989-01-31 SU SU894644163A patent/SU1718070A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Флинт Е.Е. Практическое руководство по геометрической кристаллографии. - М.: Госгеолтехиздат, 1956, с. 165-175, Глазоа А.И. Новый фототониометриче- ский метод исследовани кристаллов, Записки Всесоюзного Минералогического общества, 1972, ч. 101, в.6, с. 463-468. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Elliott | The use of toroidal reflecting surfaces in X-ray diffraction cameras | |
Bassett et al. | X‐ray diffraction and optical observations on crystalline solids up to 300 kbar | |
Batchelder et al. | X‐ray lattice constants of crystals by a rotating‐camera method: Al, Ar, Au, CaF2, Cu, Ge, Ne, Si | |
Lonsdale | Divergent-beam X-ray photography of crystals | |
Sanders | Diffraction of light by opals | |
SU1718070A1 (en) | Method of determining crystallographic coordinates of crystalline body surface | |
JPS6093335A (en) | Apparatus for detecting and measuring crystal particle size distribution of polycrystalline body | |
US3856398A (en) | Apparatus and method for wide area, dark field, high resolution autoradiography | |
US5418828A (en) | Nondestructive method and apparatus for imaging grains in curved surfaces of polycrystalline articles | |
US2384666A (en) | Astronomical camera | |
KR20080089404A (en) | Characterization of three-dimensional distribution of defects by x-ray topography | |
US3323417A (en) | Testing apparatus for optical lenses | |
Richards | A microbalance for the determination of protein crystal densities | |
US2847579A (en) | Crystal orienter | |
UA151361U (en) | Method for reconstructing the sectoral structure of diamond crystals using digital micro-photogrammetry | |
KR20050003410A (en) | Lens consisting of a crystalline material | |
DE19631367C1 (en) | X-ray identification method for cut diamonds | |
Zanstra | Experiments to elucidate scattering in the sky and in optical instruments | |
Wright | Methods and instruments used in mineralogy | |
SU1151873A1 (en) | Method of oblique symmetrical photography in wide x-ray beam by abnomal passage technique | |
US2733631A (en) | Mclachlan | |
RU2085917C1 (en) | Diffraction-measuring method for detection of crystal-axes orientation in big single-crystal of known structure | |
SU977990A1 (en) | Method of preparing specimens for investigating crystal structure thereof | |
SU890180A1 (en) | Monocrystal orientation x-ray diffractometric determination method | |
SU1140082A1 (en) | Method of determination of orientation of flat non-uniformities of refractive index in transparent monocrystals |