Интенсивности динамической дифракции

Как мы видели из обсуждения динамических эффектов рассеяния в гл. 8—11, интенсивность дифрагированного пучка, получаемого от почти совершенного монокристалла, может сильно зависеть от структурной амплитуды рефлекса, толщины кристалла в направлении пучка, ориентации кристалла по отношению к падающему пучку и формы и величины или частоты повторения отклонений от периодичности кристалла. Вместе с тем не так прямо интенсивность будет зависеть от других условий процесса рассеяния, включающих температуру и наличие поглощения или процессов неупругого рассеяния. Отсюда следует, что наблюдения интенсивностей динамической дифракции можно использовать для измерения с высокой точностью любой из этих величин или эффектов при условии, что другие величины достаточно хорошо контролируются. Недавно был разработан ряд методов, при помощи которых динамические эффекты используются для получения данных, ценных для различных областей науки и техники. [c.333]

В целом можно считать, что точечные электронные дифракционные картины от больших областей тонких кристаллических пленок представляют собой усреднение интенсивностей динамической дифракции ио некоторому диапазону толщин и ориентаций. [c.358]

Интенсивности динамической дифракции [c.363]

В большинстве случаев вариации интенсивностей в картинах К-линий могут рассматриваться как результат изменения эффективного коэффициента поглощения при условии динамической дифракции. Процесс поглощения часто включает в себя эмиссию вторичного излучения, и интенсивность вторичного излучения будет также флуктуировать с направлением падающего пучка. [c.331]

Динамические интенсивности при дифракции электронов [c.358]

В настоящее время представляется вполне возможным получать электронограммы от игольчатых кристаллов с винтовыми дислокациями [70 ] или от небольших областей тонких кристаллов, содержащих отдельные дислокации любого типа [57, 97]. Однако экспериментальные трудности и неоднозначная интерпретация интенсивностей, сильно зависящих от динамической дифракции, до сих пор не позволили провести детального исследования этими методами. [c.405]

В работе [219] изучена дифракция высокочастотных крутильных волн на дискообразной трещине в бесконечном упругом твердом теле. Получены асимптотические выражения для динамических коэффициентов интенсивности напряжений. Результаты предсказывают колебательное изменение этих коэффициентов при высоких частотах. [c.110]

В дифракции электронов положение совершенно иное. Размеры кристаллов, которые дают чисто кинематические интенсивности, обычно порядка нескольких сотен ангстрем, по крайней мере в направлении, параллельном падающему пучку. Источники излучения достаточно яркие, так что можно легко наблюдать дифракцию от монокристаллов такого размера, а монохроматизация и коллимирование дают уширение сферы Эвальда с угловым разбросом, не превышающим 10" рад. Таким образом, для отражения с l/dh=0,5A" протяженность функции преобразования формы может составлять 10" или больше, в то время как толщина сферы Эвальда может быть настолько мала, что не превышает 5-10 A . Таким образом, близкие к плоским сечения пика рассеивающей способности наблюдаются часто. Фиг. 6.1 показывает часть дифракционной картины от небольшого игольчатого кристалла ZnO [346]. Ограниченный размер кристалла в направлении, перпендикулярном пучку, приводит к уширению пика рассеивающей способности в плоскости сферы Эвальда. Модуляция интенсивности, соответствующая виду (sin лг)/л функции S(u)l, ясно прослеживается на пятнах от нескольких различных игольчатых кристаллов. (Изменение интенсивности обычно модифицируется динамическими эффектами, но для данных частных случаев это не очевидно.) [c.133]

В экспериментах по дифракции электронов ситуация осложняется присутствием п-волновых динамических дифракционных эффектов. Кроме этого, в брэгговском случае отражения от поверхности большого кристалла возникают трудности, когда используют электроны с энергией от 20 до 100 кэВ, потому что при малых углах Брэгга и небольших углах падения (1 или 2° относительно поверхности) интенсивности и ширина отражений чрезвычайно чувствительны к отклонениям поверхности от плоскости и изменениям атом- [c.342]

В случае дифракции электронов интенсивности динамической дифракции необходимо усреднить по углу падения. Вначале в чисто двухволновом случае без поглощения это сделал Блакман [23]. [c.363]

Впервые наличие подобных принципиальных явлений динамической дифракции в ФРК было продемонстрировано в [6.5] на примере перекачки интенсивности между световыми пучками, записывающими диффузионную фазовую голограмму в LiNbOg (рис. 6.1, а). В качестве другого примера можно привести эффект когерентного стирания или усиления диффузионной голограммы в LiNbOg при ее восстановлении считывающим пучком (рис. 6.1, б), который наблюдался в [6.6]. [c.104]

Зависимость напряжений от г и 0 та же, что и в статическом случае. Однако величина локальных напряжений зависит еще и от значения F(l). Поэтому целесообразно определить коэффициент интенсивности напряжений /Сш=Ч (1) Уа таким образом, чтобы при со О достигалось его статическое значение q a. Следовательно, функцию F(l) можно интерпретировать как отношение динамического коэффициента интенсивности к статическому. Модуль функции Ф (1) в зависимости от нормализованного волнового числа ра показан на рис. 6.6. При аа == 0,95 кривая имеет максимум, где /Сш примерно на 27,5% выше, чем в статическом случае. Для малых волновых чисел динамические эффекты малозначительны. В 1 ределе при аа- оо имеем /Сщ- О, поскольку, когда длина трещины устремляется к бесконечности, получаем задачу дифракции на границе полуполости. [c.135]

Более плодотворным путем развития теории трехмерной голограммы оказался подход, предложенный Эвальдом [8] и основанный на идеях динамической теории дифракции рентгеновских лучей. Первоначально эта теория применялась для изучения простой объемной голографической решетки [9]. Впервые для анализа собственно объемной голограммы, т. е. структуры, составленной из множества решеток, ее использовали Аристов и Шехтман (см., например, [10]) В этих работах, в частности, было показано, что, в случае когда голограмма получена с участием мощной опорной ролны, а также когда записанная на голограммах волна имеет сложную структуру, для определения интенсивности восстановленной волны можно пользоваться формулами Когельника. [c.705]

Для дальнейшего анализа примем, что взаимодействие вырождено по частоте и что пучки накачки имеют одинаковую интенсивность. Рассмотрим сначала наиболее сложную ситуацию, когда отклик среды является чисто локальным, вследствие чего запрещен прямой энергообмен между пучками, записывающими решетки (см. 1.11д). При этом штрихи световой решетки /13 и динамической решетки 5б)з совпадают (п. 1.2.2). Рождающийся при дифракции на ббвз пучок 4 будет сдвинут по фазе относительно пучка 2 на тг/2. Поэтому световая решетка /24 и совпадающая с ней решетка 5б24 оказываются смещенными по отношению к решеткам/)з и 5б)з на четверть периода. Теперь пучки 1 тлЗ (2 я 4) могут обмениваться энергией на чужих решетках 6624 и 5б)з соответственно. В этом и состоит косвенное (параметрическое) взаимодействие (п. 1.1.3), связывающее все четыре пучка за счет энергообмена одновременно и взаимосвязано меняется контраст световых решеток /)з и /24, а значит и амплитуда динамических решеток бб)з и бб24- Легко убедиться, что все вторичные сигнальные пучки, возникающие при дифракции пучка накачки /) на бб2 4> находятся в фазе с исходным. То же верно и для обращенного пучка 4. Поэтому и вторичные решетки, возникающие в процессе смешения волн, складываются. [c.31]

Основная количественная характеристика, определяемая при теоретическом рассмотрении дифракции на объемной решетке (5.1),—это максимальная интенсивность продифрагировавшего пучка, т. е. фактически дифракционная эффективность решетки т]. Очень важно также знать условия брэгговской дифракции, при которой достигается этот максимум,и провести анализ влияния отклонения параметров считывающего светового пучка (его угла падения и длины волны) от их брэгговских значений (5.2) на интенсивность дифракции, т. е. анализ селективных свойств объемной голограммы. При рассмотрении этих и аналогичных проблем в настоящее время широко используются два основных подхода, а именно описание процесса дифракции в кинематическом и динамическом приближениях. [c.77]

Методику дифракции в сходящемся пучке усовершенствовали сначала Хорни [196] и затем Гудман и Лемпфул [163] и Кокейн и др. [57]. Как подробно будет изложено позже (гл. 14), последние две группы авторов развили данную методику как способ точных измерений интенсивности при этом они показали, что двухволновые результаты образуют только первое приближение к -волновой дифракции, и использовали п-волновые динамические дифракционные эффекты для вывода значений коэффициентов Фурье Vf или с большой точностью . [c.201]

Для условий дифракции, при которых динамическое рассеяние дает существенный вклад в интенсивности резких брэгговских отражений, оно будет влиять и на интенсивность диффузного рассеяния. Прежде всего следует принимать во внимание, что падающий пучок не является единственным сильным пучком в данном кристалле. Каждый дифрагированный пучок будет в свою очередь служить источником диффузного рассеяния. Далее, диффузно рассеянное излучение при прохождении через кристалл будет испытывать дифракцию. Пучки, рассеянные диффузно в двух направлениях, угол между которыми равен удвоенному брэгговскому углу, могут взаимодействовать динамически, что, помимо всего прочего, приведет к образованию линий Косселя и Кикучи (гл. 14). Наконец, диффузно рассеянное излучение может повторно рассеиваться диффузно один или несколько раз, так что для толстого кристалла наблюдаемая интенсивность диффузного рассеяния может оказаться суммой многих многократно рассеянных компонентов, которые все модифицированы динамическим взаимодействием брэгговских отражений. [c.274]

Для дифракции рентгеновских лучей в совершенном кристалле, как правило, бывает достаточно двухволновой динамической теории. В случае теплового диффузного рассеяния, например, как падающий, так и дифрагированный пучки пропорционально их интенсивностям можно считать источниками диффузного рассеяния [3211. В общем случае диффузно рассеянное излучение будет проходить через кристалл со средним коэффициентом поглощения. Однако если это излучение встречает на пути плоскость под брэгговским углом, то излучение будет дифрагировать и давать резкие линии Косселя или Кикучи. [c.274]

Из фиг. 14.1 видно, что будет также возникать отражение к с противоположной стороны атомных плоскостей, давая прошедший луч Тг, параллельный 0 , и дифрагированный луч От, параллельный Тй, благодаря этому будет существовать тенденция к компенсации избытка или недостатка интенсивности, которые обусловлены дифракцией от плоскостей к. Действительно, если рентгеновские лучи с равной интенсивностью возбуждаются во всех точках внутри кристалла, то мы видим, что избыток интенсивности, обязанный 0 , будет прямо погашаться проходящим излучением от такой точки, как Р. Согласно положениям простой кинематической дифракции или двухволновой динамической трактовки без поглощения, сумма прошедших и дифрагированных пучков в любом направлении будет всегда одна и та же и линии Косселя не будут показывать никакого контраста. Чтобы предсказать что-то похожее на наблюдаемый черно-белый контраст линий, мы должны использовать динамическую теорию с поглощением. [c.314]

Со времен открытия дифракции электронов по настоящее время картины с кикучи-линиями использовались для проверки теории электронной дифракции, например при изучении п-волновых дифракционных эффектов [242, 355], наблюдении и теоретической трактовке нарушения закона Фриделя в условиях динамического рассеяния [260, 304] и релятивистских эффектов при п-волновом динамическом рассеянии (гл. 15). Эти исследования были сделаны безотносительно к тому факту, что картины Кикучи возникают из процессов многократного неупругого и некогерентного рассеяния. Однако, поскольку количественные значения интенсивностей не рассматриваются, достаточно учесть, что все электроны в кристалле, рассеянные любым числом взаимодействий разной природы, имеют почти одинаковые длины волн и подвергаются почти одинаковому п-волновому динамическому рассеянию, так что достаточно рассмотрения упругого рассеяния электронов, излучаемых точечным источником. [c.323]

Для динамического рассеяния, включающего взаимодействия двух или более дифракционных пучков между собой и с падающим пучком, это ограничение снимается. Наблюдаемые интенсивности зависят от относительных фаз участвующих отражений. В рентгеновской дифракции это известно уже много лет теоретическое и экспериментальное исследование см., например, в работе Ко-леллы [63], который изучил относительные интенсивности разных отражений непрямого возбуждения от кристалла германия. [c.349]

В дифракции электронов положение другое. Здесь динамические дифракционные эффекты всегда сильные, и ими пренебрегать нельзя. Поскольку электронограммы, ввиду сравнительной легкости таких наблюдений все более широко используют при изучении разупорядоченных сплавов и образования сверхструктур, важно иметь хотя бы некоторые приблизительные указания на то, в какой степени динамические эффекты могут менять геометрию и относительные интенсивности кинематического диффузного рассеяния. Такие данные получили Фишер [135, 136] и Каули и Меррей [90]. [c.384]

Процессы рассеяния Р. л., условия возникновения интерференционных максимумов и их интенсивность рассматриваются в кинематической и (более полной и строгой) динамической теориях интерференции Р. л. В последней учитывается многократное взаимодействие между первичными и отражептшми волнами Р. л. 1 дипамич. теории интерференции Эвальда— Лауэ электрич. свойства среды учитываются через ее диэлектрическую постоянную, со.чдаваемую периодически распределенной плотностью зарядов электронов в кристалле (см. Дифракция рентгеновских лучей). На основе этой теории были получены все основные соотношения для интегрального коэффициента отражения Р. л., зависимость коэффициента отражения от толнщны кристалла, дисперсионные соотношения, выражение для показателя преломления. Ослабление интенсивности Р. л. при отражении учитывается в динамич. теории рассеяния через первичную (в случае идеальных кристаллов) или вторичную экстинкции. В последнем случае волны, отраженные различными блоками кристалла, не когерентны и суммарная отраженная интенсивность волн выражается суммой интенсивностей волн, отраженных различными блоками. [c.425]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...