Устройство для исследования совершенства структуры кристаллов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 27,01,75(21)209966 М. Кл.С 01 Я 23 кием заявк с присое осударственный комитетСовета Иинистров СССРпо делам иэооретеннйи открытий) Приоритет 3) Опубликовано 25,01,77,Бюллетень45) Дата опубликования описания 25.05.7 53) УДК 543,42; .621.386 (088,8) овальчук, Э. К. Ков. М. Имамов, М. В. К В, Е. Палапис, С. Аи Ю. Н. Шилин Красного Знамени инс икова, Специальное ко Красного Знамени ин кова и Научно-исследофСапфир" рин, Р енский В,Е. БаА. В. Мир(72) Авторы изобретен титут кристаллографинструкторское бюроститута кристаллографиивательский институт ового Шубн Орденаимениорденаимени А удовог , Шуб(7 ели 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВДРШЕНСТ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ ния рентгеновик рентгеновный спектроусловиях брэгговского отражо- ских лучей, содержащее источиского излучения, двухкристальметр, состоящий из держателнохроматора и исследуемогосредств их поворота, детектоного рентгеновского излучениричной эмиссии образца,ваккоторой расположен двухкрис0 рометр и детектор вторичной еи кристалла-мокристалла и р дифрагированя, детектор втоуумную камеру, втальный спектэмиссии образца 0 Изобретение относится к исследованиюкристаллов методами рентгеновской дифрактметрии и спектроскопии,Известны устройства для одновременногоисследования кристалла с помощью дифрагированного и флуоресцентного рентгеновскогоизлучения,Одно из них содержит источник белогорентгеновского излучения, неподвижный исследуемый кристалл, неподвижный детектор 1ренттенофлуоресценции, подвижный детектордифрагированного рентгеновского излучения.Это устройство не позволяет проводитьисследования угловой зависимости флуоресценции образца.Известно также устройство аналогичногоназначения, содержащее двухкристальныйспектрометр, состоящий из держателей кристалла-монохроматора и исследуемого кристалла и средств их поворота, а также детекторы дифрагированного и флуоресцентногорентгеновского излучения.Известно устройство для исследования угловой зависимости фотоэмиссии электроновиз поверхности исследуемых кристаллов в 33 В известных устройствах двухкристальныйспектрометр выполнен по схеме АллисонаВильямса, что усложняет схему устройстваиз-за необходимости введения механизмовповорота кристаллов в вакуумный объем,Пель изобретения - упростить устройство,Это достигается тем, что держатель скристаллом-монохроматором установлен вневакуумного объема с возможностью поворота относительно оси, лежащей в плоскостиисследуемого кристалла, а источник рентгеновского излучения установлен с возможностью поворота относительно оси поворотекристалла-монохроматора, 543858На чертеже изображена схема устройства для исследования совершенства кристаллов,Устройство содержит кристалл-монохроматор 1 исследуемый кристалл (кристалл-анализатор) 2, источник рентгеновского излучения 3, коллиматор 4, счетчик излучения 5,главный гониометр 6, механизм 7 совместного поворота источника излучения, коллиматора и кристалл-монохроматора относительно неподвижного центра главного гониометра,вакуумную камеру 8, механизм поворота 9источника рентгеновского излучения 3 относительно оси вращения кристалла-монохроматора 1, механизм 10 линейного смешения 15главного гониометра в направлении нормали кповерхности кристалла-анализатора, регистрирующую систему для фотоэлектронов ифлуоресцентных квантов 11, механизм 12 наклона кристалла-анализатора относительно 6оси 0-0, окна вакуумной камеры 8 для входа падающих, и выхода дифрагированных рентгеновских лучей 13, механизм 14 для поворота счетчика излучения 5 относительно осиглавного гониометра 6,25На чертеже обозначено:м0 - ось вращения кристалл-монохроматора;О - ось вращения главного гониометра0-0 - оптическая ось спектрометра;- рентгеновские кванты первичногоизлученияЙ - кванты флуоресцентного излучения;Е - электроны внешней фотоэммиссии,Устройство рабоает следующим образом.Рентгеновские лучи от источника 3 огра-З 5ничиваются по расходимости коллиматором 4,кристалл-монохрома 1 ором 1 и падают подуглом дифракции Ч для выбранной системы кристаллографических плоскостей на исследуемый кристалл 2. Кристалл располо Ожен в геометрии Брагг-дифракции. Дифрагированные им лучи регистрируются счетчиком излучения 5, Рентгеновское излучение,поглощенное кристаллом, возбуждает фот- эммисию электронов (е) и флуоресцентное излучение ( И 9 ), которые выходятиз кристалла и регистрируются системой 11Юстировка прибора осуществляется следующим образом. На оптическую ось 0-0, проходящую через ось главного гониометра 0выставляется ось вращения кристалла-мономхроматора О, источник излучения 3,коллиматор 4 и счетчик излучения 5, Механизмом поворота 9 источник излучения 1поворачивают на угол 2 Ч относительномБоптической оси, Кристалл-монохроматор помворачивается на угол Ч в так, что дифрагированные им лучи проходят через коллиматор и распрорастраняются вдоль оптическойоси спектрометра, Затем с помощью механизО ма 10 смешения главного гониометра 6механизма 7 совместного поворота источника излучения, коллиматора и кристалла-мнснохроматора и механизма 14 поворота счетАчика излучения 5 относительно оси О, оптическую ось соединяют с поверхностьюисследуемого кристалла. С помощью механизма поворота 7. дифрагированные лучи направляют под углом Ч на исследуемый кристалл 2. Механизмом поворота 14 счетчик4излучения 5 устанавливается под углом Чвотносительно оптической оси. Если на поверхности исследуемого кристалла имеется клин,то в эти повороты делаются соответствующие поправки,После этого механизмом наклона 12 имеханизмом поворота 7 кристалл-анализатор2 выводится в точное брагговское отражение,Во время исследований производят записьили излучение по точкам кривой дифракционного отражения рентгеновских лучей и угловое распределение интенсивности фотоэлектронов или флуоресцентных квантов с помощьюсчетчика 5 и системы регистрации 11, соответственно.Запись осуществляется плавным вращением луча, отраженного кристаллом-монохроматором 1, с помощью механизма 7 в небольшом угловом интервале вблизи точногозначения угла отражения последуемого кристалла,При регистрации пространственного распределения исследуемый кристалл устанавливается на выбранной точке кривой дифракционного отражения рентгеновских лучей ипроизводится экспозиция на фотопластинкус помощью соответствующей регистрирующейсистемы 11,Исследуемый кристалл помещен внутривакуумной камеры 8 Предусмотрена систеГма для создания и поддержания в нем впроцессе измерений вакуума110 торр(на чертеже не показана), В камере имеютсяокна из вакуумно-плотного бериллия, обеспечивающие падение рентгеновских лучей накристалл-анализатор и регистрацию отраженного им луча счетчиком,формула изобретенияУстройство для исследования совершенства структуры кристаллов, содержащее источник рентгеновского излучения, двухкристальный спектрометр, состоящий из держателей кристалла-монохроматора и исследуемого кристалла и средств поворота по крайней мере одного держателя, детектор дифрагированного рентгеновского излучения, ва543858 Составитель К. КононовРедактор Е, Скляревская Техред А. Богдан Корректор Н. Ковалева Заказ 811/61 Тираж 1052 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская набд. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 куумную камеру, в которой расположены держатель с исследуемым кристаллом и детектор вторичной эмиссии образца, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, держатель с кристалломмонохроматором установлен вне вакуумного объема с возможностью поворота относительно оси, лежащей в плоскости исследуемогокристалла, а источник рентгеновского излучения установлен с возможностью поворотаотносительно оси поворота кристалла-монохроматора,