Исследование структуры при помощи рентгеновских лучей

Важнейшее применение рентгеновской спектрографии — исследования с помощью рентгеновских лучей структуры кристаллов (а в последнее время и молекул) и определение параметров кристаЛ лической решетки. В тех случаях, когда мы располагаем монокристаллами достаточных размеров, можно применить для таких рентгеноструктурных исследований метод Лауэ (см. 117), используя рентгеновское излучение со сплошным спектром. [c.411]

Все металлы и сплавы при переходе из жидкого состояния в твердое образуют кристаллическую структуру. Это наблюдается по излому невооруженным глазом, при исследовании под микроскопом подготовленных образцов — шлифов и наиболее полно с помощью рентгеновских лучей. Установлено, что атомы всех металлов образуют пространственную кристаллическую решетку. [c.10]

Современные интерференционные методы измерения с помощью рентгеновских лучей позволяют определить расположение атомов в кристаллической решетке и производить измерение расстояний между ними. Исследования показали, что металлический образец состоит из большого числа мелких кристаллитов, различным образом ориентированных в пространстве. Если металлический образец не напряжен, то характерный линейный размер атомной решетки, например длина ребра элементарного куба в кристаллической решетке кубической структуры, остается постоянным во всех кристаллитах. При наличии в образце механических напряжений изменяются длина ребра элементарного куба, а также ориентировка ребра в соответствии с направлениями главных деформаций. [c.139]

В гл. 2 на частном примере было показано, что результат дифракции от периодических объектов в форме оптической решетки определяется структурой решетки, характеризуемой ее апертурной функцией. То же самое оказывается верным и для результатов по дифракции рентгеновских лучей, полученных из исследования расположения атомов, образующих периодическую структуру кристалла, подобную решетке. Мы отмечали также, что оптическая дифракция является промежуточным шагом в формировании изображений с помощью линзы. При этом линза выполняет задачу сведения дифрагированного света в плоскости изображения. При работе с рентгеновскими лучами линза непригодна, и для формирования изображения структурного расположения атомов в кристалле при воздействии рентгеновских лучей должны использоваться другие, нежели дифракция, способы построения изображения. [c.49]

Прямое исследование структуры жидкостей может быть выполнено с помощью дифракции рентгеновских лучей, нейтронов и электронов. Дифракция рентгеновских лучей — наиболее часто применяемый способ. Коротковолновый, монохроматический и строго параллельный пучок рентгеновских лучей направляют на тщательно очищенную поверхность жидкого расплава, находящегося в широком тигле, подогреваемом снизу небольшой печью. Измеряют интенсивность рассеянного излучения в зависимости от угла рассеяния 0. Получаемые результаты обычно представляют в виде графика зависимости / от sin 0Д, где X — длина волны падающего луча. [c.15]

В последние годы проводились интенсивные исследования атомной структуры межзерновых границ. Результаты изучения границ зерен с помощью дифракции рентгеновских лучей и электронов с использованием просвечивающего электронного микроскопа с высокой разрешающей способностью [43, 144, 155, 212 нанесли последний удар старой идее о том, что границы зерен являются аморфными прослойками между зернами. Оказалось, [c.81]

Сюда принадлежат, в частности, различные приемы изучения структуры и состава материалов с помощью обычной и электронной микроскопии, дифракции электронов и рентгеновских лучей, спектральный анализ в видимой и в инфракрасной области волн, люминесцентный анализ, исследования в поляризованном свете, определение цвета ( колориметрия ), коэффициента отражения поверхности и пр. [c.310]

В СССР систематические исследования структуры жидкостей при помощи, дифракции рентгеновских лучей были начаты В. И. Даниловым в 1932 Прим. ред. [c.9]

Рентгенографическое и электронографическое исследование кристаллов. Современное исследование внутренней структуры кристаллов основано на явлении дифракции рентгеновских или электронных лучей пространственной кристаллической решёткой, играющей роль дифракционной решётки. Дифракционная картина либо фотографируется, либо изучается при помощи ионизационной камеры. Анализ дифракционной картины основан на соотношении русского учёного Г. В. Вульфа [c.316]

В настоящее время установлено, что все вещества, активные в аморфном состоянии (расплавленные или растворенные), активны и в виде кристаллов, хотя постоянная вращения для кристаллических форм может сильно отличаться от ее величины для аморфных наоборот, существует ряд веществ, неактивных в аморфном виде и вращающих в кристаллическом состоянии. Таким образом, оптическая активность может определяться как строением молекулы, так и расположением молекул в кристаллической решетке. Действительно, исследование соответствующих кристаллов (кварц, хлорноватистокислый натрий) при помощи рентгеновских лучей показывает особенности структуры, позволяющие истолковать. их оптическую активность. [c.614]

Поскольку рассеяние тепловых нейтронов вообще не зависит явно от атомного номера исследуемого вещества, то с помощью дифракции нейтронов легко выявляется различие атомов с близкими. Z (например, при исследовании упорядочения атомов Fe и Со в системе Fe — Со), что трудно сделать рентгенографически и электронографически. При использовании дифракции нейтронов возможно изучение изотопических (часто рассеивающие способности изотопов одного и того же элемента значительно различаются) и спиновых различий атомов, входящих в решетку, причем такие различия не замечают ни рентгеновские лучи, ни электроны. В то же время при дифракции нейтронов могут оказаться неразличимыми (имеющими приблизительно равную амплитуду рассеяния) совершенно разные атомы. Так как легкие вещества рассеивают нейтроны также эффективно, как и тяжелые, то с помощью нейтронографии успешно проводят изучение кристаллической структуры веществ, в состав которых входят одновременно атомы легких и тяжелых элементов (атомы водорода в гидриде циркония, углерода в аустените), а также структур из легких элементов (льда, гидрида натрия, дейтерита натрия, графита). Такие структуры нельзя исследовать с помощью рентгеновских лучей и затруднительно с помощью электронов нз-за незначительного рассеяния их легкими элементами. [c.37]

Исследования структуры металлов с помощью рентгеновских лучей, пучков электронов и нейтронов (см. 6) показали, что строение кристаллической решетки реального металла далеко не так совершенно, как можно подумать, глядя на элементарные ячейки. Несовер- [c.32]

Было сделано много попыток получить с помощью рентгеновских лучей непосредственное реальное распределение электронов, участвующих в образовании ковалентной химической связи, особенно в кристаллах со структурой алмаза (см. работу Карпентера [9] для алмаза и Гетлихера и др. [10] для кремния). Однако эта задача находится на грани возможностей рентгеновских дифракционных методов. Исследования, проведенные для кремния, дают некоторые указания на то, что посередине между двумя ближайшими соседними атомами электронная плотность заметно выше, чем та, которая рассчитана теоретически по перекрытию волновых функций электронов двух свободных атомов (см. рис. 2.33). [c.98]

Рентгенографические методы анализа широко используются для изучения структуры, состава и свойств различных материалов. Широкому распространению рентгенофафического анализа способствовали его объективность, универсальность, быстрота многих его методов, точность и возможность решения разнообразных задач, часто недоступных другим методам исследований. Вследствие высокой проникающей способности рентгеновских лучей для осуществления анализа не требуется создание вакуума. С помощью рентгенографического анализа исследуют качественный и количественный состав материалов (рентгенофазовый анализ), тонкую структуру кристаллических веществ - форму, размер и тип элементарной ячейки, симметрию кристалла, координаты атомов в пространстве, степень совершенства кристаллов и наличие в них микронапряжений, наличие и величину остаточных макронапряжений в материале, размер мозаичных блоков, тип твердых растворов, текстуру веп ес1в, плотность, коэффициент термического расширения, толидину покрытий и т.д. [c.158]

Исследование вязкости по методу сдувания имеет то преимущество перед весьма развитым и мощным методом исследования структуры при помощи рентгеновских или электронных лучей, что позволяет более точно установить закон, по которому изменяются свойства пленки по мере удаления от твердой стенки. Только и,змерения вязтости позволил обнаружить скачкообразный характер идме-ненйяГсвойств граничных слоев при переходе к объемной жидкости. [c.205]

Структуру пленки изучали [37] с помощью специально разработанного метода скользящего пучка рентгеновских лучей. Луч направляли к поверхности под малым углом (не более 1°), что позволяло исследовать поверхностные слои толщиной 0,1—0,01 мкм. Исследования показали, что верхний слой пленки имеет значительные структурные изменения по сравнению с нижележащими слоями. З а критерий структурных изменений принимали истинную (физическую) ширину линий на рентгенограммах р, которая для чистых металлов и равновесных твердых растворов является результирующей средней величины блоков и дисперсий упругой деформации кристаллической решетки (микроискажеьий) и служит характеристикой плотности содержащихся в металле дислокаций. [c.281]

Рассмотрим теперь образование кластеров в исходном твердом растворе (матрице). С помощью рентгеновского анализа или электронной микроскопии можно обнаружить кластеры определенного размера, формы и состава, называемые обычно зонами Гинъе — Престона. Эти зоны, впервые обнаруженные в сплавах алюминий — медь, обычно представляют собой небольшие пластинки толщиной всего в несколько (а возможно, один) атомных слоев они отличаются от матрицы по составу и могут отличаться по величине межатомных расстояний, но их структура переходит в структуру матрицы непрерывным образом. Интерпретация эффектов, наблюдаемых при исследовании дифракции рентгеновских лучей в сплавах на ранних стадиях старения,— проблема очень сложная, и в течение многих лет было неясно, следует ли приписывать эти эффекты образованию зон Гинье — Престона или небольших частиц когерентных выделений. Такие когерентные выделения в отличие от зон Гинье — Престона имеют кристалли- [c.250]

Рентгеновский анализ применяют для исследования структур кристаллов и дефектов на определенной глубине внутри металла. Рентгеновские лучи проникают через тело, непроницаемое для видимого света, поэтому возможно обнаружить внутренннн дефект, не разрушая металла. Глубина проникновения рентгеновских лучей в сталь составляет 100 мм. Исследование дефектов, лежащих на большой глубине, осуществляют с помощью 7-лучей. [c.13]

Наиболее простыми примерами таких систем могут служить аморфные кремний и германий, которые также получаются осаждением из паровой фазы на холодную подложку ). В настоящее время идут дебаты о воспроизводимости и однородности этих материалов, о концентрации дефектов типа болтающихся связей и т. д. Однако все согласны с тем, что решетка типа алмаза, присущая кристаллической форме обоих названных элементов, преоб->азуется здесь в жесткую сетку тетраэдров без дальнего порядка 4]. Здесь опять-таки результаты исследования дифракции рентгеновских лучей, с одной стороны, не позволяют сделать никаких категорических утверждений о структуре вещества, а с другой стороны, не противоречат теоретически рассчитанным радиальным функциям распределения (рис. 2.26) последние получаются в рамках указанной выше модели с помощью геометрических аналогий или машинного моделирования [41, 42]. В настоящей книге мы еще не раз вернемся к названным материалам — не потому, однако, что их физические свойства непременно такие же, как у [c.85]

Структура н-парафинов достаточно изучена [144, 145]. Так, в [144] проводились исследования молекулярной структуры н-парафинов, находящихся в жидком состоянии, с помощью монохроматизированных рентгеновских лучей. На кривых интенсивности рентгеновских лучей, полученных для некоторых гомологов, в частности для н-гептана, н-додекана, наблюдается ряд максимумов, положения которых для всех исследованных гомологов хорошо совпадают друг с другом. Это указывает на близость структуры этих гомологов. [c.179]

С помощью разработанной методики скользящего пучка рентгеновских лучей получены важные для практики сведения о структурном состоянии поверхностных слоев металлических материалов, обработанных технологическими методами, в частности, шлифованием и при прокатке. В процессе шлифования произошел распад двухфазного сплава, так называемое альфирование. которое привело к уменьшению иа два порядка числа циклов до разрушения авиационных лопаток. При этом обычно контролируемые свойства сплава не показывали отклонений от нормы. Лишь анализ тонкого поверхностного слоя, составляющего доли микрометра, выявил изменение структуры, которое в процессе эксплуатации лопаток привело к их катастрофическому износу [3]. Аналогичным образом была вскрыта причина разрушения высокопрочной стали при трении в паре с относительно мягкой оловянистой бронзой [1], При исследовании тонкого поверхностного слоя бронзы обнаружено наличие интерметаллической фазы (Сиз18пв), вызванное диффузионным притоком атомов олова к поверхности. Образование в приповерхностной зоне бронзы новой фазы с высокой твердостью резко изменило механизм трения взаимодействующих материалов и привело к увеличению на несколько порядков интенсивности износа стали, сопряженной с бронзой. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...