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 |
"О |
|
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