Фокусирующие рентгеновские спектрографы с изогнутым кристаллом

ФОКУСИРУЮЩИЕ РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРОГРАФЫ С ИЗОГНУТЫМ КРИСТАЛЛОМ [c.8]

В предыдущей главе были рассмотрены общие вопросы, связанные с использованием изогнутого цилиндрического кристалла для целей фокусировки рентгеновских лучей. При этом поведение кристалла при изгибе уподоблялось поведению идеально упругой пластины. Такой способ рассмотрения удобен для выяснения наиболее общих, принципиальных вопросов, связанных с работой рентгеновских фокусирующих спектрографов. Однако он не позволяет учесть важных для практики деталей явления, сопровождающих изгиб реальных кристаллов и обусловливающих появление дополнительных по сравнению с теорией усложнений и помех в работе этих приборов. Между тем именно эти явления практически ограничивают возможность эффективного использования в рентгеновских спектрографах изогнутых кристаллов больших размеров и таким образом кладут предел дальнейшему повышению светосилы этих приборов. [c.39]

Изогнутые кристаллы обычно называют фокусирующими кристаллами, и их применяют д,1Я получения максимальной светосилы рентгеновских спектрографов. Изогнутые кристаллы работают как па отражение, так и па прохождение, и рентгеновское излучение точечного или линейного источника разлагается в линейчатый спектр. Принцип действия изогнутых кристаллов аналогичен принципу действия вогнутых дифракционных решеток в оптической спектроскопии. [c.212]

При этом (что можно показать геометрически) нормали к отражающим плоскостям в любой точке внутренней поверхности кристалла пересекаются строго в одной точке на окружности изображения. Поэтому на той же окружности должны так же строго фокусироваться и отраженные кристаллом монохроматические рентгеновские лучи. Таким образом, должна осуществляться идеальная фокусировка рентгеновских лучей изогнутым кристаллом. Так как в спектрографе Иогансона дисперсия прибора остается той же, что и при фокусировке по Иоганну, а ширина линий уменьшается, то разрешающая способность приборов этого [c.29]

Классический эмиссионный анализ по первичным спектрам заключается в возбуждении образца электронами с энергией 25— 35 Кэв в рентгеновских разборных трубках. Далее при помощи светосильных спектрографов типа спектрографа Иоганна с изогнутым кристаллом кварца или Ь1Р пучок рентгеновского излучения одновременно развертывается в спектр и фокусируется на фотопленку. [c.207]

Однако при попытке дальнейшего увеличения светосилы фокусирующих спектрографов с изогнутым кристаллом перед исследователями возникли трудности, связанные с изгибом реальных кристаллов в кристаллодержателях рентгеновских спектрографов. Преодоление этих трудностей стало возможным лишь позднее, на основе более глубокого экспериментального изучения этих явлений и после разработки новых методов изгиба кристаллов. Появившиеся при этом возможности повышения светосилы рентгеновских спектрографов [c.6]

Из уравнений (21), (22) и (23) следует, что расширение линий в рентгеновских спектрографах с изогнутым кристаллом в сильной степени зависит от размеров отражающего кристалла (ы и /) и от угла Чем, при прочих равных условиях, меньше размеры кристалла и больше угол ср, тем в меньшей мере ширина линий в этих спектрографах отличается от их естественной ширины. В настоящее время известны два метода повышения разрешающей силы фокусирующих спектрографов с изогнутым кристаллом. Первый из них удобно именовать методом шлифованного кристалла, второй — методом косых плоскостей. [c.29]

Для получения рентгеновских спектров элементов группы редких земель и их анализа в настоящее время обычно используют вакуумные фокусирующие спектрографы с изогнутым кристаллом, работающие на отражение , которые в честь автора, предложившего первый прибор этого типа, часто именуются спектрографами типа Иоганна. В настоящее время в Советском Союзе и за рубежом предложены и применяются несколько конструкций приборов этого типа. [c.151]

Так как незначительность избытка напряжения по сравнению с потенциалом возбуждения для линии гафния (которая даже при У= 18 кв составляет лишь 60% потенциала возбуждения линий) ограничивает величину предела чувствительности этого метода анализа и делает интенсивность j-линии гафния в большей мере, чем это имеет место в других случаях, зависящей от колебаний величины рабочего напряжения на рентгеновской трубке прибора, то при проведении анализа по описываемому методу следует применять специальные меры для уменьшения поглощения лучей на пути от анода рентгеновской трубки к фотопленке и для поддержания постоянства условий возбуждения спектров. Анализ проводится в вакуумной области спектра с помощью фокусирующего спектрографа с изогнутым кристаллом [c.213]

Пусть на изогнутый по цилиндру кристалл или на часть такого кристалла падает из произвольной точки пространства 5 пучок расходяш,ихся монохроматических лучей, который после отражения от кристалла желательно собрать в узкой области пространства около точки Л4. Пусть з,, и 5 — единичные векторы направлений падающего на кристалл и отраженного от него лучей, ар — произвольный единичный вектор, лежащий в плоскости кругового сечения цилиндрически изогнутого кристалла. Можно показать [6], что условием, необходимым для получения максимальной интенсивности отраженного кристаллом пучка лучей в точке наблю 1ения М, является требование компланарности векторов риз — 5о, т. е. требование, чтобы вектор разности 3 — 5(1 лежал в плоскости кругового сечения цилиндрически изогнутого кристалла. Это условие органически связано с характером симметрии задачи о рассеянии рентгеновских лучей цилиндрически изогнутым кристаллом и выражает лишь самые общие—необходимые (но не всегда достаточные) требования к конструкции светосильных фокусирующих рентгеновских спектрографов. Справедливость этого требования, очевидно, не зависит от степени приближения, с которой решается задача о рассеянии рентгеновских лучей изогнутым кристаллом, и, в частности, от того, рассматривается ли тонкий (по сравнению с величиной радиуса кривизны) рассеивающий кристалл как двухмерная или трехмерная совокупность рассеивающих центров. [c.11]

Наиболее удобным материалом для изготовления кристаллов, необходимых для ремтгеиохимических работ, является кварц. Это объясняется, во-первых, тем, что кварц представляет собой один из наиболее совершенных кристаллов, в котором имеется целая серия плоскостей, удобных для отражения рентгеновских лучей (что позволяет изготовлять из этого кристалла пластины с различными между-атомными расстояниями) во-вторых, удобством обработки этого кристалла и сравнительной его доступностью в-третьих, тем, что вследствие отсутствия совершенной спайности и большой упругости кварцевых пластин их можно легко изгибать без риска вызвать в кристалле остаточные деформации, и, наконец, тем, что поверхность кварцевых пластин практически остается неизменной при изменении температуры и влажности воздуха. Это делает изготовленные из кварца пластины очень стабильными и удобными в эксплуатации. Высокие требования, предъявляемые практикой в отношении точности ориентировки и плоскопараллельно-сти кварцевых пластин, сделали необходимой разработку специальной методики их изготовления и объективного контроля за их качеством [64]. Систематическая работа по налаживанию производства ориентированных кристаллических пластин, пригодных для использования фокусирующих рентгеновских спектрографов с изогнутым кристаллом, у нас в СССР проводилась начиная с 1935 г. в Институте кристаллографии АН СССР А. Б. Гильваргом. [c.79]

Мультиплетная структура рентгеновских спектральных линий является наиболее общим типом дефектов линий в рентгеновских фокусирующих спектрографах. Она порождается крупноблочной структурой изогнутой в кристаллодержателе прибора тонкой кристаллической пластинки. Эта структура изогнутого кристалла возникает главным образом из-за недостаточной тщательности обработки двух цилиндрических поверхностей кристаллодержателя, между которыми осуществляется изгиб кристалла. Микроскопические неровности на поверхности кристаллодержателя приводят к появлению в отдельных местах кристалла значительных перенапряжений и способствуют таким образом процессу блокообразования в нем. Поэтому необходимо обратить особое внимание на совершенство обработки поверхности изогнутых шаблонов кристаллодержателя. Эта обработка должна вестись с тщательностью, не уступающей обработке оптических поверхностей. В связи с этим целесообразно изготовление кристаллодержателей из стекла. В этом случае надлежащая обработка рабочих поверхностей кристаллодержателя гораздо легче осуществима, нежели обработка поверхности держателя из металла. [c.67]

Использование описанных в предыдущей главе типов кристаллодержателей с изменяющимся или строго постоянным радиусом кривизны позволяет значительно увеличить действующую поверхность кристалла, участвующего в отражении рентгеновских лучей. Это делает возможным конструирование новых моделей рентгеновских фокусирующих спектрографов с изогнутым кристаллом, обладающих более высокой, чем обычно, светосилой. Работы в этом направлении были начаты автором совместно с К. И. Нарбуттом еще в 1945—1946 гг. Начиная с 1948 г. в них приняли также участие А. Б. Гильварг и Л. М. Беляев. [c.88]

Одним из важнейших недостатков первичного метода возбуждения рентгеновских лучей является нагревание анализируемого вещества на аноде рентгеновской трубки, которое происходит под влиянием бомбардировки антикатода потоком быстрых электронов. В результате нагревания на аноде происходят испарение, разложение веществ и другие процессы, отрицательно сказывающиеся на результатах анализа. Влияние этих факторов особенно велико при работе с острофокусными рентгеновскими трубками и спектрографами с плоским кристаллом. Применение фокусирующих спектрографов с изогнутым кристаллом, сделавшее возможным эффективное использование при проведении анализа широкофокусных трубок, позволяет резко снизить температуру анода и в большой мере устранить вредные последствия перегрева образца во время анализа. Одиако таким образом не удается полностью избавиться от вредных последствий нагревания исследуемого вещества в процессе его анализа. [c.108]

Несомненная связь явлений ложной мультиплетности рентгеновских спектральных линий, наблюдающейся в фокусе спектрографа типа Кошуа, с микроскопической структурой изогнутого отражающего кристалла и зависимость ее от условий, в которых осуществляется изгиб, заставили нас поставить несколько специальных экспериментов для выяснения причин, особенно благоприятствующих процессу блокообразования в кристалле спектрографа, проявляющемуся в виде ложной мультиплетности спектральных линий в таком приборе. Одновременно эти исследования способствовали выяснению путей усовершенствования конструкции кристаллодержателей и созданию таких конструкций, в которых изгиб сопровождался бы минимальным нарушением структуры исходного кристалла, для того чтобы свести к минимуму мультиплетную структуру рентгеновских спектральных линий, служащую помехой при работе с фокусирующими спектрографами. [c.65]

В 1946—1947 гг. к выводам о желательности повышения степени тщательности обработки поверхности шаблонов, на которых осуществляется изгиб кристаллов в кристаллодержателе, в целях увеличения светосилы рентгеновских фокусирующих спектрографов пришел также Дю-Монд. В работе, выполненной совместно с Линдом и Когеном [55], он предложил прецизионный метод обработки изогнутых цилиндрических плоскостей большого радиуса кривизны и применил его [56] для шлифовки поверхностей кристаллодержателя в фокусирующем спектрографе для коротковолновой рентгеновской области и -лучей. Для надлежащей обработки цилиндрических поверхностей металлических шаблонов кристаллодержателя ими также был предложен и осуществлен специальный станок, который благодаря использованию оригинальной кинематической схемы позволял, несмотря на свои относительно небольшие размеры, шлифовать с высокой степенью точности (—2 10 дюйма) цилиндрические поверхности большого, выбираемого по желанию экспериментатора радиуса кривизны. Поверхность отшлифованной в станке по заданному радиусу кривизны металлических шаблонов подвергалась, кроме того, дополнительной обработке. Изгиб плоско-параллельной пластинки кварца толщиной в 1 мм осуществлялся путем ее сжатия между поверхностью выпуклого шаблона и резиновой прокладки, помещенной на поверхность вогнутого шаблона. В этих условиях решающее влияние на характер и качество изгиба кристалла оказывала степень совершенства обработки выпуклой половины кристаллодержателя. В та- [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология