Материал: Качанов Н.Н. Рентгеноструктурный анализ (поликристаллов) практическое руководство

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

На

иг. 22 дан, кривые изменения ..

/блетиых расстояний

с углом с^иллккенкя. Рассм трим пример

определения

ширины

Во для линии (220) стали 18ХГТ, подвергнутой закалке с .920*

Форма крпвых интенсивности

соответствовала

 

 

г = j

____1

 

(38)

 

 

°(1 + уж2)2

 

 

Междублетное расстояние для линии (220) (й = 72*30')

на Fe-

нзлучении составляло б = 13,6 10—3 радиан. Измеренная

ширина

линии

5(220) = 41,2 • Ю-3 радиан.

 

 

Фиг. 21. Графики для исключения

Фиг. 22.

Изменение междублетного

влияния немонохроматичности излуче-

расстояния

с углом скольжения О

ния на расширение линий на рентгено-

при съемке на различных излуче-

грамме.

ниях.

Определение Во состоит из следующих этапов:

 

1)

находим отношение

= 0,33;

 

 

2)

пользуясь графиком фиг.21, по значению

б

находим вели-

чину

= 0,870;

 

5(220)

 

 

 

 

3)

вычисляем ширину

линии составляющей

5О(22о) =

=0,870-41,2 —35,8 радиан-10~3.

Внекоторых случаях наиболее удобным способом выделения «1-составляющей кривой интенсивности является графический ме­

тод. Для применения одного из наиболее рациональных графических

методов исправления ширины линии на немонохроматичность излу­

чения необходимо в качестве исходных данных иметь кривую ин­ тенсивности расширенной линии, знать . междублетное расстояние б и отношение интенсивностей компонент ai и аг, которое можно ■ринять равным 2:1.

69

На фиг. 23 дана схема образования экспериментальной кривой интенсивности при сложении двух составляющих дублета.

Площадь кривой, ограниченной линией ai, полученная из со­ отношения между интенсивностями сп и аг, соответствует 2/3 от площади, занятой результирующей кривой. Таким образом, измере­ ние интегральной ширины линии ai сводится к определению высоты J — максимума для ai.

Графический метод определения высоты максимума J основан на том, что интенсивность составляющей ai становится равной нулю (как следует из схемы на фиг. 23) при х = с, в то время как иптен-

 

сивность составляющей

аг стремится

 

к нулю при х = с — d. Результирую­

 

щая кривая интенсивности в интер­

 

вале

LM от с

— d

до

с

совпадает

 

с кривой для

составляющей ах.

 

Пользуясь этой зависимостью, мож­

 

но графически разделить составляю­

 

щие ai и аг.

проводится

следую­

 

Разделение

 

щим способом:

ось

абсцисс кривой

 

интенсивности делят

на

части вели­

 

чиной

d таким образом,

чтобы одно

 

из делений совпадало с абсциссой

 

максимума интенсивности. За точку

Фиг. 23. Графическое разделе­

с принимают деление,

ордината кри­

вой для которого равна нулю.

ние составляющих А'а-дублета.

В

интервале от с до

с—d кривая

 

для

компоненты

ai

 

совпадает

с результирующей кривой. Для построения кривой в интервале от

с—d до с—2d ординаты LM в интервале от с до с—d делят пополам и последовательно переносят влево на расстояние d. Таким образом, в интервале от с—d до с—2d строится кривая L’M' для компонента аг. После этого проводится графическое построение кривой для состав­ ляющей ai в интервале MN. Построение проводится путем вычита­ ния ординат составляющей аг в интервале L'M' из ординат экспери­

ментальной кривой. Ординаты кривой аг в интервале от с — 2d

с — 3d (участок M'N') получаются путем откладывания половинных

значений а для интервала MN и переноса их влево на расстояние d.

Оставшаяся часть кривой ai строится путем вычитания ординат кри­ вой аг из ординат экспериментальной кривой. В результате описан­ ных операций можно построить кривые для обеих составляющих Ка-дублета.

Следует отметить,'что для определения ширины линии Во, ис­ правленной на немонохроматичность излучения, необходимо знать только ординату максимума составляющей ах и не требуется построе­

ния всей кривой.

Полное построение контуров ai и аг целесообразно при опреде­ лении формы кривой интенсивности и некоторых других операциях.

70

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОЙ ШИРИНЫ ЛИНИИ. МЕТОД АППРОКСИМАЦИИ

Ширина линии Во, исправленная на немонохроматичность Кц-

излучения, еще не дает возможности непосредственного точного определения элементов тонкой кристаллической структуры мате­ риала. Кроме структуры материала, на ширину и форму линий на рентгенограммах влияет еще ряд факторов, зависящих от условий

эксперимента.

К наиболее важным из них относятся: форма фокуса рентгенов­ ской трубки и его расположение относительно образца; форма по­ верхности образца, приводящая к

дефокусировке;

поглощение

лучей

 

в образце;

расходимость пучка

лу­

 

чей; ширина щели счетчика

для слу­

 

чая съемки

на

ионизационной уста­

 

новке;

неточна#

юстировка и

др.

 

Расчетные мегоды исключения влия­

 

ния этих факторов очень сложны.

 

Более простым

и

надежным спо­

 

собом является съемка образцов,

 

один из

которых является эталоном,

 

т. е. материалом,

не

дающим

рас­

 

ширения линии за счет влияния тон­

 

кой кристаллической структуры. Все

 

расширение линии для этого образ­

 

ца можно отнести

за

счет

влияния

Фиг. 24. Поправочные графики

инструментальных

факторов,

рас-, для определения истинной ши­

смотренных

выше.

Исследуемый

рины линии:

образец, подвергающийся съемке в тех же условиях, дает линии на рентгенограмме, имеющие то же рас­ ширение за счет условий экспери­ мента и наложенное на эту вели­

чину физическое расширение.

1 — для / (х) = 1+а х.2 ’ F (х) =

2 — для t (х) =

(1+Р Х2)2 *

(1+а х2)2 ’ F (х) = (1+р х2)2~ ’

Путем исключения экспериментальных факторов удается полу­ чить истинное или так называемое физическое расширение линии р, обусловленное тонкой кристаллической структурой образца и дру­ гими физическими причинами. (Г. В. Курдюмов и Л. И. Лысак).

На практике для упрощения вычислений строится поправочный

график,

на осях

которого откладываются

значения

величин -—■

(по оси

 

и •Оо (по оси ординат). Ъо—ширина

абсцисс)

линии эта-

лона, исправленная на немонохроматичность

излучения, Во — ши­

рина линии исследуемого образца, исправленная на

немонохрома­

тичность излучения. На фиг. 24 даны поправочные графики, построенные для следующих случаев: кривая 7

' 1 фах! ’ (1 -f- рх2)2 ’

71

кривая 2

(iH-ax2)2’

f

(1 + Pa:2)2 •

/ (r)— аналитическая функция,

описывающая кривую интенсив­

ности для эталона, F (а)— аналитическая функция, описывающая кривую физического расширения линии.

При других формах кривой интенсивности форма поправочных

кривых может несколько изменяться.

Таким образом, для определения истинной ширины линии в экс­ периментальное значение интегральной ширины линии вносится поправка на немонохроматичность излучения и в полученную ве­ личину Во вносится поправка на условия эксперимента. Рассмотрим пример определения истинной ширины линии ргго па Fe-излучении

для стали 18ХГТ, подвергнутой закалке с 1200°. Эталоном служил образец, изготовленный из той же стали, отпущенной при 700°.

Кривые интенсивности

для

образца и эталона имели фо{ -

му ■

1

 

 

 

 

_ 3

радиан,

.——- . Ширина линии для образца В220

= 41,6-10

 

“г ах )

Ширина линии эталона Ьо 22о = 12,9 • 10-3

^0 220 = 36,2 • 10—3 радиан.

радиан.

 

 

 

 

 

 

Расчет состоит из следующих этапов:

 

 

..

находим отношение

Ьо

12,9

=

 

 

1)

 

 

0,35;

 

 

2)пользуясь графиком фиг. 24, по величине-^- на ходим ^-=0,86;

3)вычисляем 0220 = 0,86 • 36,2 = 31,1 • 10—3 радиан.

Выбор метода исключения расширения линий за счет условий'

съемки зависит от соотношения между результирующей шириной линии Во и шириной линии для эталона Ьо.

Для различных кривых / (х) п F (х) можно построить ряд попра-

вочных кривых 0 — (J> ( Ьо\I . -g-

Для встречающихся на практике форм кривых интенсивности

исследуемого образца и эталона все поправочные кривые лежат в интервале между линиями АВС и ADC (рис. 25), представляющими собой дугу окружности, и прямую линию. Для этих крайних случаев

зависимости между расширениями линйй имеют вид:

Pi —

^0’

(39)

Р2 ==

 

(40)

На фиг. 26 приведены результаты

расчета возможных погреш­

ностей при пренебрежении геометрическими условиями съемки при различных отношениях для обеих крайних форм поправочных кривых. Из графика видно, что при измерении ширины линии с точ­

ностью 10% при отношениях &0 > 10 можно вообще не вводить

72

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124922