Способ определения отклонения угла ориентации кристаллографических плоскостей от заданного угла относительно поверхности среза кристалла (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК М 23/20 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН еацпах реги ствля дете дуем меняю точн соот траютторго С 1 г е ю.е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПОКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Лисойван В.И., Заднепровский Г,М. К методике определенияориентации кристаллографическойплоскости в монокристалле на дифрактометре, Сб, "Аппаратура и мето-.ды рентгеновского, анализа". Л.,1969, М 4, с, 64-70.2, Авторское свидетельство СССР9 890180, кл. С 01 И 23/20, 1980,3. Нормаль электронной промышленности. "Пьезоэлементы кварцевые,Измерение угла среза рентгеновскимметодом", НПО, 712,000. Редакция1-68 (прототип).(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯУГЛА ОРИЕНТАЦИИ КРИСТАЛЛОГРА 4 ИЧЕСКИХПЛОСКОСТЕЙ ОТ ЗАДАННОГО УГЛА ОТНОСИТЕЛЬНО ПОВЕРХНОСТИ СРЕЗА КРИСТАЛЛА(57) 1, Способ определения отклонения угла ориентации кристаллографи-.ческих плоскостей от заданного углаотносительно поверхности срезакристалла, включающий облучение поверхности среза исследуемого кристалла пучком рентгеновских лучей ирегистрацию отраженных от него лучей с помощью детектора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения экспрессности и точностиопределения отклонения угла ориентации, кристалл облучают расходящимсяпучком рентгеновских лучей с угловым .раствором Ф определяемым соотношением,Ы, 2 дзаданный угол ориентациикристаллографическихплоскостей относительноповерхности среза кристалла;- максимально допустимоеотклонение угла ориентации кристаллографическихплоскостей от заданногоуглацию отраженных лучей осущекоординатно-чувствительнымом, а расстояние от исслекристалла до детектора изт в зависимости от требуемой сти анализа в соответствии с ошением д г - расстояние от источникарентгеновских лучей доисследуемого кристалла,Ж - аппаратурная чувстви- Эаейтельность определения ли- евв нейного смещения отражен- фааф ного пучка, (;Дй Ч , - минимально допустимоеотклонение угла ориентации кристаллографических Я) плоскостей от заданного фр угла2. Способ по п,1, о т л и ч ащ и й с я тем, что для анализакристаллов разных размеров с одинаковой точностью изменяют расстояние Ь от источника рентгеновских лучей до исследуемого кристалла в зависимости от линейных размеров кристаллав соответствии с соотношениемлинейный размер кристаллав плоскости расходимостипервичного пучка,брегговский угол отражениядля анализируемых кристаллографических плоскостей,3. Способ определения отклонения угла ориентации кристаллографических плоскостей от заданного угла относительно поверхности среза кристалла, включающий облучение поверхности среза исследуемого кристалла пучком рентгеновских лучей и регистрацию отраженных от него лучей с помощью детектора, о т л и ч а юи и й с я тем, что, с целью повышения экспрессности и точности определения угла ориентации, кристалл облучают сходящимся пучком рентгеновских лучей с углом сходи- мости, определяемым соотноше ем где Ч - заданный угол ориентациикристаллографическихплоскостей относительноповерхности среза кристалла,бсср - максимально допустимоеп 1 сМтотклонение угла ориентации кристаллографическихплоскостей от заданногоугла Ч,регистрацию осуществляют координатно-чувствительным детектором, а расстояние от исследуемого кристалла до детектора изменяют в зависимости от требуемой точности анализа в соответствии с соотношением) Хд Р21где е - аппаратурная чувствительность определения линейного смещения отраженного пучка;ЛЧ, - минимально допустимое отклонение угла ориентациикристаллографических глоскостей от заданного угла ЧИзобретение относится к рентгеносруктурному анализу монокристаллов, в частности к методике определения ориентации кристаллографичес:;их плоскостей или угла среза, и :ожет быть использовано для контроля монокристаллических пластин при их изготовлении и использовании в оптической, радиоэлектронной и дру-их отраслях промышленности.Известен способ определения ориентации кристаллографической плоскости в монокристалле на дифрактометре, включающий облучение поверхности монокристалла пучком рентгеновских лучей в двух положениях,оворот образца между этими положениями на 180 вокруг нормали к полерхности облучения, выведение кристалла в отражающее положение в обоих случаях и нахождение искомого параметра как полураэности иэмеренних углов1 3.Известен способ рентгенодифрактометрического определения ориентации монокристалла, включающий облучение поверхности монокристалла пучком монохроматических рентгеновских лучей, выведение монокристалла в положение полного внешнего отражения и в положение дифракционного отражения от контролируемой кристаллографическоя плоскости, измерение 2углов максимумов интенсивности отраженных пучков и нахождение ориентации кристаллографической плоскости по разности измеренных углов 2.5 Наиболее близким кпредлагаемомуявляется способ определения отклонения угла ориентации кристаллографических плоскостей от заданного угла относительно поверхности среза кристалла, включающий облучение поверхности среза исследуемого кристалла пучком рентгеновских лучей и регистрацию отраженных от него лучей с помощью детектора 13Недостаток способа состоит в том,что необходимо поворачивать исследуемый кристалл для лоиска отражения и нахождения углового положения его максимальной интенсивности, что существенно снижает экспрессность анализа. Кроме того, точность определения угла отклонения таким способом зависит от точности изготовления узлов, обеспечивающих поворот и определение углового поло.ения кристалла, при котором регистрируют максимум интенсивности отраженного пучка,Цель изобретения - повышение экспрессности и точности определения отклонения угла ориентации кристал- ЗО лографических плоскостей от заданногоугла относительно поверхности среза кристалла.Для достижения поставленной пели в способе, включающем облучение исследуемого кристалла пучком рентгеновскихлучей и регистрацию отраженных от него лучей с помощью детектора, кристалл облучают расхо дящимся пучком рентгеновских лучей с угловым раствором Ы определяемым иэ, соотношения 2 "Квох1 О где К - заданный угол ориентациикристаллографических плос-костей относительно поверхности среза кристалла 15лК - максимально допустимое отпсхклонение угла ориентациикристаллографических плоскостей от заданного угла К,регистрацию отраженного пучка осуществляют координатно-чувствительным детектором, а расстояние К от .исследуемого кристалла до детектора изменяют в зависимости от требуемой 5 точности анализа в соответствии с соотношением 20 Р)г 1ХьЧт 1 Оге 3. где- расстояние от источникарентгеновских лучей до исследуемого кристалла;Х - аппаратурная чувствитель-ность определения линейного смещения отраженногопучка ОПредлагаемые варианты способа определения отклонения угла ориентациикристаллографических плоскостей отзаданного угла относительно поверхности среза кристалла иллюстрируютсяна примерах работы устройств, реализующих этот способ.На фиг, 1 изображена рентгенооптическая схема устройства, .реализующего предлагаемый способ; на фиг.2то же, вариантУстройство, рентгенооптическаясхема которого изображена на фиг,1,содержит источник 1 рентгеновскихлучей, средства 2 формирования рентгеновского пучка, расходящегося вугловом диапазоне а,держатель 3исследуемого кристалла 4 с поверхностью срезаи кристаллографическими плоскостями Ь, динейный координатный детектор 5 с чувствительнымэлементом 6, средства 7 для перемещения детектора 6 в направлении держателя 3, средства 8 для перемещенияисточника 1 и средства. 2 в направлении держателя 3,Для проведения анализа выставляютдержатель 3 с установленным в немкристаллом 4 и координатный детектор5 на заранее определенные, углы У+ Ки 27, соответственно, по отношениюк центральному лучу расходящегосяпучка (в исходном состоянии центральный луч параллелен поверхности среза ь ), Углы Ч и 2 У определяются условием отражения центрального лучаот выбранных кристаллографических дЧ . - минимально допустимое отоипклонение угла ориентации 40кристаллографических плоскостей от заданного угла КДля анализа кристаллов разных размеров с одинаковой точностью изменяют расстояние от источника рентгеновских лучей до исследуемого кристалла в зависимости от линейных раз-. меров кристалла в соответствии с соотношением /50 54 л Ч+ ЧедЧ )5 въЧ+ Ч дЧ зю йЧ 537(Ч+ВЧ)+МоЧ+Ч-дЧгде 0 - линейный размер кристаллав плоскости расходимости первичного пучка;Ч - брегговский угол отражениядля анализируемых кристаллографических плоскостей;В способе, включающем облучение поверхности среза исследуемого кристалла пучком рентгеновских лучей и регистрацию отраженных от него лучей с помощью детектора, кристалл облучают сходящимся пучком рентгеФ новских лучей с углом схопимости сопределяемым соотношениемхгде К - эаданный угол ориентациикристаллографических плоскостей относительно поверхности среза кристалла;ОК - максимально допустимое отЬ 301 хклонение угла ориентациикристаллографическихплоскостей от заданногоугла К,регистрацию осуществляют координатно-чувствительным детектором, а рас-.стояние К от исследуемого кристалла до детектора изменяют в зависимости от требуемой точности анализав соответствии с соотношениемкД -- ,гдМ2гдеХ - аппаратурная чувствительность определениялинейного смещения отраженного пучка,дЧ . - минимально допустимоеп 1 потклонение угла ориентации кристаллографическихплоскостей от заданногоугла 1.Ужгоро необходимо, например, для изучениясвойств кристалла и качества обработки его поверхностей. Предлагаемый способ обеспечивает определение отклонения угла ориентации с оптимальным аппаратурным разрешением за счет изменения расстояния от анализируемого кристалла до детектора,3Отсутствие в устройстве, реализующем предлагаемый способ, точных механических узлов перемещения держателя с анализируемым кристаллом и детектора повышает надежность его работы, особенно в условиях промышленных предприятий.Устройства реализующие предлагае.мый способ отличаются простотой кон струкции и технологичностью изготовления в условиях серийного выпуска.Способ определения отклонения угла ,ориентации кристаллографических плос костей от заданного угла относитель но поверхности среза кристалла поз,воляет создать устройство имеющее :важное народнохозяйственное значение,