Свойства рентгеновских лучей и нейтронов

СВОЙСТВА РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ И НЕЙТРОНОВ [c.844]

Выше уже указывалось, что кристаллы с точечными дефектами в определенном количестве могут быть термодинамически равновесны. Однако в ряде случаев возникают и избыточные неравновесные точечные дефекты. Различают три основных способа, с помощью которых дефекты могут быть созданы быстрое охлаждение от высоких до сравнительно низких температур (закалка) дефектов, которые были равновесны до закалки, пластическая деформация, облучение быстрыми частицами. Возникающие в этих случаях типы точечных дефектов, как правило, те же, что и вблизи термодинамического равновесия. Однако относительные доли каждого типа дефектов могут существенно отличаться от характерных для равновесия. Поэтому в изучении дефектов решетки особую роль играют экспериментальные методы, такие, как изучение электросопротивления (зависимости его от температуры и времени), рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов, зависимости теплосодержания от температуры и времени, механических свойств, ядерного гамма-резонанса, аннигиляции позитронов и т. д. [c.235]

Отметим, что свету соответствует сравнительно узкий диапазон длин волн в широком спектре электромагнитного излучения. Путем изучения рассеяния света можно получить лишь ограниченные сведения о свойствах вещества. Дополнительную информацию люжно получить, изучая рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов. Рассеяние света позволяет исследовать флуктуации на расстояниях порядка половины длины волны падающего света, которая обычно велика по сравнению с размерами молекул и расстоянием между ними. К таким флуктуациям еще применимо термодинамическое рассмотрение, поэтому рассеяние света дает информацию о некоторых термодинамических величинах, например о сжимаемости. Исследование спектра рассеянного света позволяет изучать релаксационные процессы, определяющие временную зависимость тепловых флуктуаций. [c.99]

Упругое и неупругое рассеяние нейтронов. В гл. 5 мы обсуждали вопрос об определении формы фононного спектра по данным неупругого рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов. Картина рассеяния рентгеновских фотонов определяется пространственным распределением электронного заряда, т. е. лишь плотностью заряда, независимо от наличия или отсутствия намагниченности. Нейтроны же, распространяясь в кристалле, обнаруживают два аспекта своих свойств и волновой, и магнитный, поскольку обладают собственным магнитным моментом [c.560]

Круг вопросов, который можно разрешить с помощью температурных гриновских функций, не ограничивается только термодинамикой. Функции Грина определяют различные корреляционные свойства системы, проявляющиеся, в частности, во взаимодействии конденсированных тел с нейтронами, рентгеновскими лучами и т. д. Например, двухчастичная гриновская функция связана очевидным соотношением с функцией корреляции плотности [c.141]

Научные исследования с помощью котла разнообразны. Мы, например, изучаем так называемые оптические свойства нейтронов. Как и все частицы, нейтроны подчиняются квантовой механике, и поэтому проявляют двойственное поведение (частица — волна). Если эксперимент проводится в волновом аспекте, можно наблюдать их преломление и отражение они проявляют свойства, подобные свойствам рентгеновских лучей. [c.111]

На этом мы завершаем обсуждение брэгговской дифракции рентгеновских лучей. В проведенном анализе не было использовано никаких других свойств рентгеновских лучей, кроме их волновой природы ). Впоследствии с многими понятиями и результатами этой главы мы встретимся вновь при обсуждении других волновых явлений в твердых телах, а именно дифракции электронов (гл. 9) и нейтронов (гл. 24) ). [c.117]

Третий период (с пятидесятых годов) связан с появлением гораздо более эффективного, чем рентгеновские лучи, ядерного излучения (быстрые нейтроны, а-частицы и т. д.), что наряду с применением электронной микроскопии и других совершенных методов лабораторного исследования обеспечило возможность более глубокого и всестороннего изучения строения реальных металлов. В кристаллах металлов удалось изменять расположение атомов, создавать там различные дефекты строения и изучать их взаимодействие, от которого зависят важнейшие свойства реальных металлов. [c.7]

Рентгеновские и гамма-излучения обладают общим важным свойством они вызывают ионизацию молекул среды, через которую проходят, и называются ионизирующими. Ионизирующие излучения так же, как и радиоволны, инфракрасные, ультрафиолетовые лучи и видимый свет, являются электромагнитными колебаниями, но с очень малой длиной волны 3-10 . ..5-10 нм. Возникновение ионизирующих излучений связано с изменением энергетического состояния атома. Источниками гамма-излучения, применяемого в радиационной дефектоскопии, являются радиоактивные изотопы (радионуклиды). Искусственные превращения стабильных атомов в радионуклиды могут быть вызваны бомбардировкой их а-частицами, нейтронами и протонами. Наиболее эффек- [c.92]

Следует также остановиться на некоторых специфических свойствах бериллия. Он слабо поглощает рентгеновские лучи. Проницаемость бериллия рентгеновскими лучами в 17 раз больше, чем алюминия. Бериллий является хорошим замедлителем нейтронов. Быстрые нейтроны хорошо замедляются веществами небольшого атомного иеса. Однако водород, литий и бор сильно поглощают нейтроны, претерпевая ядерные превращения. Бериллий же при небольшом атомном весе почти не захватывает нейтроны, он просто замедляет скорость их движения за счет столкновений с атомами бериллия. После нескольких таких столкновений скорость быстрых нейтронов уменьшается примерно с 20 ООО ООО до 2200 м сек, нейтроны высокой энергии превращаются в тепловые нейтроны, которые захватываются бериллием очень незначительно. Поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов для бериллия равно 0,009 барна. [c.454]

Однако есть некоторые, хотя и немногие, случаи, когда преимущество на стороне нейтронов один из них я указывал сначала — это случай водорода, в котором с рентгеновскими лучами ничего нельзя добиться, а с нейтронами можно, хотя, по крайней мере в настоящий момент, и с большими трудностями. Несомненно, эти трудности понемногу будут преодолены. Требуется увеличить интенсивность и разрешающую способность обе эти задачи разрешимы. Имеются и другие случаи, когда рентгеновские лучи невыгодны. Пусть, например, исследуется сплав меди и цинка. Эти металлы смежны в периодической системе, так как имеют почти одинаковое число электронов, поэтому рентгеновские лучи, рассеиваемые электронами, так сказать, не отличают меди от цинка. Это легко делают нейтроны, чувствительные к свойствам ядер Си и гп, между которыми пет никакого сходства. В проблеме, например, упорядочения и разупорядочения сплава меди и цинка рентгеновские лучи не замечают , когда оба элемента меняются местами, а нейтроны немедленно отмечают различие. Есть еще ряд приложений, не очень поразительных, по имеющих известный интерес, в которых изложенный выше метод пригодится в будущем. [c.130]

Мы редко обладаем достаточной информацией для того, чтобы совершенно точно установить, как расположены атомы в неупорядоченной системе. Если мы попробуем увидеть беспорядок на атомном уровне, пользуясь пучком нейтронов, рентгеновских лучей или электронов, мы просто обнаружим диффузное рассеяние от некоторых участков образца, содержаш их большое число атомов. Сведения, получаемые из дифракционных опытов, носят статистический характер и на практике ограничены двухчастичными структурными характеристиками того же типа, что и радиальная функция распределения ( 2.7). Большая часть гл. 2 была посвяш ена обсуждению трудностей интерпретации результатов такого рода с целью получить однозначную картину локальной структуры жидкости или стекла. Сделать выбор между микрокристаллической моделью, моделью случайной сетки и моделью случайных скоплений можно, лишь исследуя макроскопические физические свойства материала (например, текучесть) либо исходя И8 определенных химических принципов (например, условий возникновения валентной связи). [c.150]

Кларк [39,401 изучал оптические характеристикиMgO, подвергнутой действию различных видов излучения. Кристаллы MgO облучали ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами и нейтронами. Им было проанализирована схема образования полос поглощения, а также их светового и термического восстановления, предложена модель активации под действием ультрафиолетовых лучей и сделана попытка объяснить некоторые результаты рентгеновского и нейтронного облучения. Он исследовал роль примесей в MgO и сделал вывод, что радиационные изменения оптических свойств не зависят непосредственно от примесей. По степени эффективности в образовании полос поглощения виды излучения располагаются в следующем порядке нейтроны, электроны, рентгеновские лучи. Вопрос о влиянии облучения на оптические свойства MgO обсуждается в работе Биллипгтопа и Кроуфорда [21]. Верц и др. [214, 215] применили технику электронного спинового резонанса для изучения центров окрашивания в MgO и объяснили полосы поглощения на основе химических изменений примесей переходных элементов, содержащихся в MgO. [c.174]

Рентгеновские лучи и нейтроны испытывают неупругое рассеяние при взаимодействии. с кристаллами, в результате чего энергия и импульс изменяются таким образом, что эти изменения соответствуют возникновению или поглощению одного или более фононов. Точное измерение эффектов, связанных с такими процессами, позволяет определить свойства отдельных фо- 0Н0В и в частности становить зависимость частоты от волнового вектора, т. е. закон дисперсип. [c.173]

Значительная часть экспериментальных исследований топологически неупорядоченных металлов посвящ ена электрическим свойствам жидких сплавов (см., например, [6.47]). В принципе теория электронного спектра и кинетических свойств таких систем представляет собой просто обобщ ение развитой в настояш ей главе теории моноатомных жидкостей. Так, например, в формуле приближения ПСЭ (10.17) для удельного сопротивления надо лишь заменить квадрат модуля матричного элемента (10.12) соответст-вуюп] ей величиной (4.38), уже заготовленной для описания рассеяния рентгеновских лучей или нейтронов в жидких смесях. Окончательные выражения, содержаш ие псевдопотенциалы (или, можно полагать, -матрицы атомов различных компонент), а также разнообразные парциальные структурные факторы (4.36), выглядят весьма устрашающе. Однако их удается несколько упростить (ср. с 2.13), если жидкость можно рассматривать как смесь со случайным замещением [74]. Подставляя (4.40), например, в формулы (10.17) или (10.37), мы видим, что удельное сопротивление сплава записывается как [c.512]

Развитие представлений о фракталах ставит на новую основу анализ структуры пористых материалов. До настоящего времени структуру пористых материалов связывали с плотностью и размером пор. Однако, устойчивых закономерностей связи структуры со свойствами установить не удалось. Согласно концепции фракталов качества параметра структуры пористого материала следует принять фрактальную размерность, определяемую распределением пор по размерам. Если рассматривать систему из пустот пористого материала как кластер, то фрактальные свойства такого материала можно определить по рассеянию рентгеновского или нейтронного облучения. Д. Шефер и К. Кефер [11] для анализа структур, формирующихся в ходе случайных процессов в силикатных системах, использовали малоугловые рассеяния света и рентгеновских лучей. Схема на рисунке 2.8 иллюстрирует набор структур, которые ранее не были установлены в силикатах. [c.88]

Если рассматривать систему из пустот пористого материала как кластер, то фрактальные свойства такого материала можно определить по рассеянию рентгеновского или нейтронного облучения. Шефер и Кефер [46] для анализа структур, формирующихся в ходе случайных процессов в силикатных системах, использовали малоугловые рассеяния света и рентгеновских лучей. На рис. 19 представлена схема, иллюстрирующая набор структур, которые ранее не были установлены в силикатах. Задача исследования заключалась в установлении возможности контроля над технологическим процессом получения материала с заданной структурой. Рассмотрен пример полимериации спиртового раствора кремнийсодержащего [c.39]

Общая теоретическая основа метода рассматривается в 2 нй базе представлёния о функции рассеяния S к, ю). Здесь же приведены основные свойства этой функции. Далее устанавливается связь с обычным методом интерпретации рассеяния рентгеновских лучей в рамках так называемого статического приближения. В 4 из лагается теория, лежащая в основе обычного метода дифракции нейтронов, и описываются методы, позволяющие учесть поправки, связанные с многократным рассеянием и неупругими эффектами. В 5 дается обзор последней серии экспериментов Эгельстафа, Эндерби и их сотрудников, а в 6 сделана попытка оценить относительные достоинства рентгеновских и нейтронных методов. [c.67]

В настоящее время возрастает значение исследований жидких сплавов, в связи с чем в нескольких лабораториях планируется проведение экспериментов типа описанного выше. При этом нейтронным методам принадлежит ведущая роль, так как наиболее удобный способ изменения Ь, не влияющий на сплав в целом, состоит в варьировании изотопного состава одного или нескольких компонентов. В статье Эндерби и др. [13] рассмотрены различные технические тонкости подобного эксперимента. Напомним еще раз, что, так как структурный фактор " р (0) не связан непосредственным образом с объемными свойствами жидкости [см. (26)1, описанный.в 4, п. 2 метод нормировки не может быть использован даже приближенно. Нормировка результатов экспериментов по дифракции рентгеновских лучей также представляет собой сложную проблему. Здесь нельзя использовать и метод типа предложенного Крогом-Мо — Норманом (см. гл. 1), так как для рентгеновских лучей Ъ зависит от к. Из (44) следует соотношение [c.93]

Для рентгеновских лучей сечение истинного поглощения очень велико оно значительно больше сечения рассеяния и возрастает с ростом атомного номера. У нейтронов, наоборот, обычно поглощение значительно меньше рассеяния и, насколько известно, пе зависит от атомного номера. И то, и другое свойство может быть как преимуществом, так и недостатком. Так, для рентгеновских лучей не существует проблемы многократного рассеяния, которая столь существенна для нейтронов. Правда, теоретические работы Виньярда, а также Кокинга и Хэрда, рассмотренные в 4, п. 4, подкреп- [c.94]

Можно было бы указать еще много полуоптических свойств нейтронов, но мы рассмотрим еще только одно, а именно отражение нейтронов не по Брэггу, а, так сказать, в обычном смысле. Оно наблюдается и у рентгеновских лучей, но только при весьма пологом падении, когда излучение приходит почти параллельно зеркалу. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...