Кристалл-дифракционный анализ

Кристалл-дифракционный анализ полимерных материалов получил довольно широкое распространение. Остановимся на наиболее интересных работах. [c.65]

При значительных размерах кристаллов дифракционные кольца на дебаеграммах получаются не сплошными, а точечными, состоящими из отдельных пятен (рефлексов). Определение степени дисперсности в этом случае основано на зависимости числа рефлексов в кольце от размера частиц. При использовании препаратов в виде шлиф.а размер частиц может быть установлен по методу эталона. По этому методу сначала снимается рентгенограмма эталонного образца из того же материала, что и исследуемый образец, но с известным размером зерен, который находится, например, с помощью микроскопического анализа. По числу М пц пятен на кольце hkl эталонного образца определяют значение постоянной К [c.100]

В соответствии с этим структурное исследование можно разбить на два основных этапа 1) определение периодичности (размеров элементарной ячейки кристалла) из анализа геометрии дифракционной картины [c.53]

Усовершенствование техники рентгеноструктурных исследований привело к значительному повышению точности измерения интенсивности дифракционных лучей. Одновременно разработка методов эффективного учета различных побочных факторов, влияющих на интенсивность, позволила существенно понизить потери в точности при переходе от интенсивности к структурным амплитудам, а следовательно, адекватно снизить уровень погрешности в определении электронной"" плотности, координат атомов и констант колебаний атомов. Это дает возможность направить рентгеноструктурный анализ на решение ряда новых физико-химических задач, лежащих за пределами статической атомной структуры кристалла. Это прежде всего следующие задачи а) анализ тепловых колебаний атомов в кристаллах б) анализ деталей распределения электронной плотности по атомам и между атомами в кристаллах в) использование структурных данных для оценки параметров, входящих в волновые функции и орбитальные энергии молекулярных систем. [c.180]

Из ЭТИХ рассуждений очевидно, что качественный анализ с помощью кристалл-дифракционного спектрометра не так прост, как анализ при помощи спектрометра с дисперсией по энергии. Тем не менее качественный анализ с помощью кристалл-дифракционного спектрометра обладает рядом ценных преимуществ, которых нет у спектрометра с дисперсией по энергии. Это показано на рис. 6.12 и 6.13, где сравниваются спектры стекла марки ЫВ5 К-251, содержащего тяжелые элементы, зарегистрированные кристалл-дифракционным и 51 (Ь1)-спектрометрами (состав стекла приведен в табл. 6.3). [c.291]

Указания к проведению качественного анализа кристалл-дифракционным спектрометром [c.293]

Следует рассмотреть случаи анализа при помощи детектора с дисперсией по энергии или кристалл-дифракционного спектрометра, смонтированных в обычном РЭМ. Если поверхность образца плоская и гладкая, следует учесть лишь несколько препятствий для проведения количественного анализа. Наиболее важными из них являются коррекция фона, которая будет рассматриваться в гл. 8, и точное знание угла выхода рентгеновского излучения г ). В РЭМ для получения приемлемого угла выхода рентгеновского излучения образец обычно наклоняют. Неопределенности в значении г]) обычно влияют на расчеты поправки на поглощение их роль увеличивается с уменьшением ф [126]. Таким образом, необходимо иметь значение ч1з>30 . Кроме того, исключительно важно, чтобы измерения на образце и эталоне проводились при одинаковых значениях угла выхода рентгеновского излучения. [c.14]

Обычно перед исследованием принято покрывать образцы тонким проводящим слоем, чтобы минимизировать нежелательный нагрев и предотвратить возникновение локального заряда. Однако при условии, что образец находится в хорошем контакте с подложкой, без процедуры покрытия в основном обходятся тогда, когда образец должен анализироваться рентгеновским спектрометром с дисперсией по энергии. Более высокие токи образцов и более продолжительные времена счета, обычно необходимые для анализа с кристалл-дифракционными спектрометрами, могут вызвать необходимость нанесения покрытия на образец до того, как он будет помещен в микроанализатор. Процедуры нанесения тонких слоев покрытий на образцы рассматривались в гл. 10 и не будут здесь указаны. [c.286]

При исследовании неметаллических образцов на их поверхность напыляется тонкий слой (— 0,1 мкм) сверхчистого металла (А1, Ли, Мп, Си, Ag и др.). Для проведения электронно-зондового микроанализа используют кристалл-дифракционные рентгеновские спектрометры и спектрометры с анализом энергетического расщепления рентгеновского излучения. В качестве детекторов рентгеновского излучения используют счетчики Гейгера — Мюллера, газонаполненные пропорциональные и сцинтилляционные счетчики [41, 366, 820], а также 81(Ь1)-детекторы [366, 1001]. [c.118]

Дифракция (обычно рентгеновских лучей, но также электронов и нейтронов) позволяет непосредственно установить размеры элементарной ячейки, межплоскостные расстояния и некоторые элементы внутренней симметрии кристалла. Подробный анализ интенсивностей дифракционной картины дает дополнительные данные о симметрии и, если удается решить фазовую проблему, о межатомных расстояниях. В благоприятных случаях эти средние расстояния можно вычислить с точностью 0,001 А и, кроме того, получить дополнительные ценные сведения о природе тепловых движений и поверхностях потенциальной энергии для колебаний. [c.47]

При дифракционном анализе кристаллов возникает задача определения фаз интерферирующих волн, которая решается путем вычисления фазового [c.45]

Дифракционный анализ кристаллов позволяет осуществить проектирование узлов (или развертку) обратной решетки в соответствии с равенством К = ё, где Н — вектор рассеивающего узла обратной решетки, [c.46]

Система (11.36) была впервые получена Такаги в 1962 г. [41]. В настоящее время она является основной системой уравнений при решении задачи о распространении пространственно-неодно-родных рентгеновских волновых пакетов в кристалле и анализе проблемы изображения в рентгеновской дифракционной оптике (как в идеальном, так и в деформированном кристалле). [c.305]

В соответствии с этим структурное исследование можно разбить на два основных этапа 1) определений периодичности (размеров элементарной ячейки кристалла) из анализа геометрии дифракционной картины 2) определение относительных координат атомов в ячейке из анализа и н т е н с и в н о с т и дифракционных лучей. [c.52]

Кристаллы-анализаторы [9—11, 15, 17, 37]. Правильный выбор кристалла-анализатора в кристалл-дифракционном рентгенофлуоресцентном анализе в значительной степени определяет разрешающую способность метода и порог чувствительности. Основными характеристиками кристаллов-анализаторов являются межплоскостное расстояние d, определяющее рабочий [c.44]

Кристалл-дифракционная аппаратура для рентгеноспектрального анализа выпускается в трех вариантах. Это рентгеновские спектрометры, квантометры и анализаторы. [c.59]

С помощью кристалл-дифракционной аппаратуры наиболее целесообразно решать задачи анализа низких концентраций, анализа сложных по составу материалов в присутствии мешающих элементов. [c.60]

Таким образом, излучение, возникающее при радиационных переходах между уровнями поперечного движения каналированной частицы, создает за кристаллом дифракционную картину, которая может быть расшифрована методами, используемыми в рентгеноструктурном анализе. [c.86]

На основании дифракционной картины, получаемой для рентгеновских лучей с известной длиной волны, определяют параметр d. Дифракционная картина зависит от длины волны рентгеновских лучей и строения объекта. Анализ дифракционных максимумов позволяет установить распределение электронной плотности в кристалле. Рентгеноструктурный анализ дает информацию о расположении атомов в молекулах и кристаллах. [c.204]

Рентгеноспектральные методы сравнительно давно применяются в аналитической практике и описаны в ряде монографий [9—12, 15]. Применительно к полиме4зным материалам они стали использоваться, однако, только в последнее время, и имеющиеся в литературе сведения по теории и практике рентгеноспектрального (в основном, рентгенофлуоресцентного кристалл-дифракционного) анализа полимерных веществ до сих пор не обобщены. Что касается бескристального рентгеноспектрального анализа полимерных материалов и в особенности рентгенофлуоресцентного определения легких элементов, а также аппаратуры и методов простого абсорбционного рентгеновского анализа химических волокон и тканей, дифференциальной рентгеновской абсорбциометрии полимерных пленок, то эти вопросы главным образом отражены в работах автора. [c.6]

А при 30 кВ. Эта величина тока значительно превышает минимальный ток (1—5-10 А), который обычно необходим для проведения удовлетворительного количественного рентгеновского анализа с кристалл-дифракционным спектрометром. Согласно рис. 2.1, а, работая с вольфрамовым катодом, можно производить рентгеновский микроанализ с минимальным размером зонда порядка 0,2 мкм (2000 А). Такой размер пятна значительно меньше диаметра области-возбуждения рентгеновского излучения в образце (1 мкм, см. гл. 3). Малый размер пучка такого порядка позволяет оператору легко получать электронные растровые изображения анализируемых областей без изменения рабочих условий. Пушка с катодом из ЬаВе дает дополнительные преимущества в режиме микроанализа, потому что она позволяет исследователю проводить надежный рентгеновский микроанализ с электронным зондом размером менее 0,1 мкм. Следует отметить, что в стандартном РЭМ размеры пучка составляют примерно 10 нм (100 А) (рис. 2.1,6). При этом ток зонда для катодов из У или ЬаВе составляет менее Ю °А и слишком мал для проведения рентгеновского анализа кристалл-дифракционным спектрометром. Однако это как раз тот диапазон значения токов, где возможно проведение рентгеновского анализа с дисперсией по энергии (см. гл. 5). [c.15]

Так при установке образца в плоскости фокусировки оптического микроскопа ручками регулировки положения столика образца происходит его установка в фокус рентгеновского спектрометра. Направление малой оси эллипсоида является наиболее критичным. Для приборов с малыми углами выхода рентгеновского излучения это направление почти параллельно оси Z, и установка образца по оси Z является самой критичной юстировкой. При больших углах выхода за счет наклона области фокуса Z-компонента увеличивается в l/ os0 раз, что в свою очередь немного уменьшает чувствительность к изменению положения образца по высоте. Другим подходом к решению проблемы -является поворот плоскости круга фокусировки вокруг направления выхода рентгеновского излучения. Такой принцип лежит в основе конструкции горизонтального спектрометра. В этом спектрометре большая ось эллипсоида почти параллельна направлению оси Z, и положение образца по вертикали наименее критично. Вместо этого более вероятной становится расфокусировка в плоскости X —Y. Следует отметить, что в РЭМ, снабженном кристалл-дифракционным спектрометром, отсутствие оптического микроскопа с малой глубиной фокуса для нахождения фокуса спектрометра может вызвать серьезные проблемы при проведении количественного анализа. В этом случае большая глубина фокуса РЭМ является помехой, поскольку трудно наблюдать изменение рабочего расстояния на несколько микрометров, которые критичны для рентгеновских измерений. [c.195]

Типичные спектрограммы, показывающие зависимость интенсивности рентгеновского излучения от длины волны, полученные при анализе сплава на основе никеля с помощью кристаллов LiF и RAP, приведены на рис. 5.12. Разделение пиков Ка И Ка2 на рис. 5.12 (для 1ванадия 6 эВ) демонстрирует для основных элементов высокое разрешение по энергии, которое можно ожидать для кристалл-дифракционного спектрометра. Две другие возможности, а именно обнаружение легких элементов и измерение сдвига пика, иллюстрируются на рис, 5,13, где приведены наложенные друг на друга /С -линии бора в чистом боре, кубическом и гексагональном нитриде бора, полученные в режиме управления от ЭВМ. Сдвиги линий и сателлитные пики обусловлены сдвигами в энергетических состояниях внешних электронов, связанными с различиями в химической связи. Та-. кого рода измерения могут также использоваться для определения различных состояний окисления катионов в окислах металлов [104]. Более подробно этот вопрос обсуждается в гл. 8. [c.206]

Идеальный детектор рентгеновского излучения должен быть небольшим, недорогим, простыгл в эксплуатации, он должен собирать большую часть рентгеновского излучения, испускаемого из образца, иметь разрешение лучше, чем собственная ширина измеряемой линии (несколько электронвольт), и обеспечивать быструю скорость набора спектральных данных без потерь информации. Ни кристалл-дифракционные спектрометры, ни 51 (Ь])-детекторы в отдельности не обладают всеми этими свойствами, но ири совместном использовании эти два устройства фактически взаимно дополняют друг друга. В табл. 5.2 содержится краткое сравнение основных характеристик обоих способов регистрации. Анализ табл. 5.2 по пунктам следует ниже. [c.256]

С практической точки зрения одним из основных достоинств спектрометра с дисперсией по энергии является скорость, с которой можно набирать и интерпретировать данные. Непрерывный набор е широком диапазоне энергий является основным преимуществом при проведении качественного анализа, которое компенсирует некоторые вышеуказанные недостатки. Кристалл-дифракционный спектрометр при механическом сканировании находится на каждой регистрируемой длине волны лишь в течение короткого промежутка времени от полного сканирования. Следовательно, при наблюдении за одним элементом или даже за частью фона информация обо всех остальных элементах отбрасывается. Так или иначе на измерение каждого отдельного пика приходится только от 1/100 до 1/1000 общего времени сбора данных, если только кристалл-дифракциопный спектрометр специально не запрограммирован на переход в положение пика. В случае спектрометра с дисперсией по энергии при времени счета 100 с и скорости счета 2000 имп./с получаемый спектр содержит 200 000 импульсов. Даже если половина этого количества импульсов принадлежит фону, большинство измеряемых примесей, присутствующих в количестве, больше.м нескольких десятых процента, по всей видимости, будут обнаружены. Более того, при использовании линий-маркеров и других вспомогательных средств для интерпретации можно за несколько минут провести качественный анализ. В случае кристалл-дифракционного спектрометра необходимо использовать несколько кристаллов, охватывающих различные диапазоны длин волн, при этом типичное время набора и пнтерпретаиии данных 10—30 мин. [c.264]

В итоге это сравнение наводит на мысль, что достоинства спектрометров с дисперсией по энергии и кристалл-дифракционных компенсируют слабые стороны каждой из систем. Таким образом, видно, что два типа спектрометров скорее дополняют, а не конкурируют друг с другом. Ясно, что на современной стадии развития рентгеновского микроанализа оптимальной спектрометрической системой для анализа с манспмальными возможностями является комбинация спектрометров с дисперсией по энергии и с дисперсией по длинам волн. В результате революции, происшедшей в развитии лабораторных м,иня-ЭВМ, стали доступными автоматические системы нескольких фирм-изготовителей, которые эффективно сопрягаются с кристалл-дифракционным спектрометром и с полупроводниковым детектором. [c.265]

Первой стадией анализа неизвестного образца является идентификация врисутствующих в нем элементов, т. е. качественный анализ. Качественный анализ часто считают простым, не заслуживающим внимания методом. Читатель найдет значительно больше ссылок на работы, посвященные количественному анализу, чем качественному, которым, за небольшими исключениями в литературе, пренебрегали [109]. Если элементный соста-в образца определен неверно, то очевидно, что бессмысленно говорить о точности окончательного количественного анализа. В качестве общего замечания следует отметить, что идентификацию основных элементов, входящих в состав образца, обычно можно проводить с высокой степенью достоверности, но при рассмотрении малых добавок или следов элементов могут возникнуть ошибки, если не уделить должного внимания проблема.м наложениия спектров, артефактам и мультиплетно-сти спектральных линий. Из-за различий в подходе к качественному анализу с помощью кристалл-дифракционного спектрометра и спектрометра с дисперсией по энергии эти устройства будут рассматриваться отдельно. [c.269]

При качественном анализе с помощью кристалл-дифракционных спектрометров идентификация элементов в образце про-из1водится путем определения углов, при которых удовлетво- [c.286]

Стратегия качественного анализа с помощью кристалл-дифракционного спектрометра совершенно отлична от спратегии каче- [c.287]

Принципиальные недостатки качественного анализа с помощью кристалл-дифракционного спектрометра, кроме уже указанной мультиплетностл линий и наличия отражений более высоких порядков, заключаются в следующем. [c.291]

ИЗВОДИТЬ многоэлементныи анализ с пороговой чувствительностью, не уступающей пороговой чувствительности кристалл-дифракцион-ных рентгеновских квантометров. Как видно из рис. 15, б, спектры жаростойких сплавов, полученные с использованием Si (Li)-детектора, позволяют определять содержание Ti, Сг, Мп, Fe, Со, Ni, Та, Мо, Nb [351]. Для определения Сг, Ni, u, Zn, Zr, Nb, Mo, La + e, Pb в геологических пробах используют рентгеновский спектрометр Orte с Се(Ы)-детектором и радиоизотопным источником [839], Исследовалась возможность определения хрома в хромовых шлаках, рудах и феррохроме с радиоизотопны-ми источниками i d и зврц [715]. ] 1етод дает положительные результаты только при содержаниях 8—13% Fe и 27 —43% Сг. Ошибки определения 0,3 и 0,8 абс. % соответственно. Определение содержания Сг и Мп в хромовых и марганцевых рудах производят с селективным Сг-фильтром для исключения наложения рентгеновского излучения железа [146]. [c.115]

В области длин волн X < 0,7 А ППД позволяет получить разрешение, не уступающее кристалл-дифракци-онному методу. При анализе низких содержаний элементов, аналитические линии которых находятся в области Х> 0,7 А, кристалл-дифракционный метод остается незаменимым. [c.17]

При выяснении пространственной конфигурации молекул необ.ходпмо располагать информацией о длинах химических связей и углах между ними. Для большого числа молекул численные значения этих величин стали известны в результате рентгеноструктурных дифракционных исследований совершенных кристаллов и анализа поглощения электромагнитного излучения газообразными веществами в микроволновой области спектра. Для длины связей О—Н в молекулах воды было получено значение 0,95718 А, а для угла между этими связями — значение 104,523° [29]. Данные значения соответствуют гипотетическим равновесным состояниям, в которых отсутствуют колебательные и вращательные движения. [c.507]

Вторая глава содержит описание рентгеноспектрального флуоресцентного анализа, кристалл-дифракционных и бескри-стальных методов обеспечения спектральной избирательности, краткую характеристику выпускаемой промышленностью аппаратуры, ее основных элементов и режимов работы. В этой главе показаны также основные методические приемы, позволяющие обеспечить высокую точность и чувствительность анализа полимерных материалов. Приведен обзор исследований по рентгеноспектральному флуоресцентному анализу химических волокон, целлюлозы, бумаги, пленок, тканей и других полимерных материалов. [c.3]

Внедрению рентгеноспектральных методов в практику способствовало то обстоятельство, что за последние 10—15 лет помимо классического кристалл-дифракционного рентгеноспектрального анализа, использующего дифракцию рентгеновского излучения на кристаллах-анализаторах, появился и получил значительное развитие бескристальный вариант рентгеноспектрального анализа, отличающийся рядом существенных преимуществ и в первую очередь высокой светосилой и аппаратурной простотой. Исключение из схемы прибора кристалла-анализатора или дифракционной решетки приводит к снижению разрешающей способности метода, избирательность которого в бес-кристальном варианте обеспечивается энергетическим разрешением детектора в сочетании с фильтрами и дифференциальной амплитудной дискриминацией. Однако благодаря повышению светосилы на 5—6 порядков удается использовать радиоизо-топные источники сравнительно малой активности или специальные маломощные (менее 10 Вт) рентгеновские трубки. Отсутствие прецизионных, требующих точной настройки рентгенооптических систем и мощного источника питания, позволяет взамен кристалл-дифракционной рентгеновской аппаратуры (массой до 2000 кг и потребляемой от сети мощности около 10 кВт) создать портативные, легко транспортабельные (массой не более 100 кг), надежные и сравнительно недорогие приборы, которые особенно эффективны при непрерывном автоматическом контроле элементного состава материалов без отбора проб. [c.5]

Счетно-регистрирующие устройства (СРУ) предназначены для регистрации рентгеновского излучения и конструктивно выполняются, как правило, в виде отдельных приборов. В СРУ происходит отбор поступающих с детектора импульсов, их регистрация и представление в форме, удобной для наблюдения, расчетов или ввода в управляющие или вычислительные устройства, в которых вычисляются концентрации элементов согласно формулам, связывающим интенсивность их флуоресценции с содержанием. В основном измерительная функция СРУ осуществляется в такой последовательности. После усиления в предусилителе детектора импульсы поступают на линейный широкополосный усилитель. Затем дифференциальным дискриминатором осуществляется амплитудный анализ импульсов. Использование дифференциальных амплитудных дискриминаторов как в кристалл-дифракционном, так и в бескристальном анализе в значительной степени повышает разрешающую способность обоих методов, позволяет резко снизить фон от наложения спектров разных порядков отражения [см. уравнение (I)], от рассеяния рентгеновского излучения на деталях прибора, от космического и прочих фоновых излучений, обеспечивает надежность результатов анализа. Дифференциальный амплитудный дискриминатор представляет собой электронную схему из двух интегральных дискриминаторов, один из которых определяет [c.57]

Для одного из вариантов, селекционированных с моноклональным антителом (S 10/1), было обнаружено изменение последова-тельностп в положении 368 лизин был заменен глутаминовой кислотой (то же изменение произошло и в полевых штаммах 1972 г.). Головки NA этого варианта образуют изоморфные кристаллы по сравнению с кристаллами NA дикого типа (А/Токуо/3/67). Результаты дифракционного анализа с использованием у Лучей для кристаллов варианта были собраны и проанализированы Р. ol- [c.145]

Кристаллы для дифракционного анализа с использованием -лучевой головок NA вируса Токуо/67 и фрагмента Fab моноклонального антитела (S10/1), которое связывается с NA. [c.146]

Молекулы NA вариантного вируса, селекционированного в присутствии S10/1 моноклонального антитела с изменением последовательности в положении 368 лизина на глутаминовую кислоту также были кристаллизованы. NA варианта не связывается с антителом S10/1 и дифракционный анализ показывает, как изменение последовательности влияет на форму антигенного сайта [фотография кристаллов Fab любезно предоставлена Р. olman). [c.146]