Для увеличения общего числа точек на графике следует исполь зовать линии 0-излучения.
Таким образом, для определения периодов методом экстраполя ции необходимо:
1) выбрать излучение, удовлетворяющее указанным условиям;
2)снять рентгенограммы;
3)рассчитать рентгенограммы и по одному из изложенных ранее' способов проиндицировать линии рентгенограммы;
4)по соответствующим формулам вычислить периоды решеток,
для всех линий; 5) построить кривую а =
—I (й) или с = / (й);
6)экстраполировать кри
вую к углу 90°.
В качестве примера при
менения метода рассмотрим |
|
||||
определение |
периода |
решет |
|
||
ки |
ЕезОа. |
железа |
ГезО4 |
|
|
Окисел |
|
||||
(.магнетит) имеет гранецен- |
|
||||
грированную кубическую ре |
|
||||
шетку; а = 8,373 кХ. |
|
|
|||
Съемка |
рентгенограмм |
|
|||
производилась |
на хромовом |
Фиг. 31. График экстраполяции по уг |
|||
излучении при |
асимметрич |
лу скольжения ф. |
|||
ном |
способе |
расположения |
|
||
пленки. Всего было снято три рентгенограммы.
Измерение рентгенограмм производилось на компараторе. Ре
зультаты расчета |
для линий с # > 50° |
приводятся в табл. |
16. |
Ин- |
дицирование линии производилось по |
d |
|
|
|
таолицам —. |
|
|
||
По результатам расчета построена кривая а = / (й) (фиг. 31). |
||||
Экстраполяция к й = 90° дает а = 8,3715 кХ. |
|
|
||
Из графика |
видно, что последняя точка соответствует |
углу |
||
й = 71°02'. При |
таких условиях экстраполяция будет |
сопрово |
||
ждаться некоторой ошибкой. Можно полагать, что ошибка опреде ления периода в точке экстраполяции будет не больше ошибки опре
деления по линии (444), имеющей угол й = 71°02'.
Определим величину ошибки определения а. Основные источники ошибок — деформация пленки и неточность определения диаметра кассеты — были исключены асимметричным способом съемки. Ошибка из-за поглощения лучей в образце учтена введением по правки.
Центрировка образца производилась с помощью лупы с точ ностью до 0,05 мм, и так как замер расстояний производился по серединам линий, ошибкой, вносимой эксцентрицитетом образца, можно пренебречь.
Таким образом, основным источником ошибки является неточ-
8»
Таблица 16
Определение периода решетки Fe3O4
Съемка — асимметричная. Сг-излучение А’а-серии. Радиус камеры Лэ$ф = 56,42 мм.
Радиус образца е=0,3 мм. -=-----= —±
ШэФФ 56,42
|
№попор. |
Интен сивность |
|
si п О |
|
|
|
|
|
|
1 |
О. |
с. |
50°44' |
0.774 |
2 |
О. |
сл. |
54°41' |
0,816 |
3 |
О. |
сл. |
59°40' |
0,863 |
5 |
Ср. |
63°28' |
0,895 |
|
О. |
сл. |
71°2" |
0,946 |
|
|
Спек тральная линия |
|
|
а |
|
|
|
■ |
“со р |
|
.. 1 о |
|
а
а
d |
hkl |
а |
*«1 |
л2* |
в |
в |
в |
в |
|
кХ |
|
кХ |
кХ |
кХ |
1,479 |
(044) |
8,370 |
8,372 |
8 373 |
1,277 |
(533) |
8,371 |
8,372 |
8,372 |
1,323 |
(026) |
8,372 |
8,373 |
8,371 |
(444) |
||||
1,277 |
(533) |
8,372 |
8,371 |
8,371 |
1,208 |
(444) |
8,370 |
8,370 |
8,372 |
* Значения аг и аг получены из расчета двух других рентгенограмм.
ность измерения расстояний 21. |
Замер этих расстоянии производился |
|
с точностью |
AI = ±0,05 мм, |
что соответствует углу |
A ft = |
A Z = 1,016■ 0,05 = 3'29" = 0,001 радиана, |
|
откуда |
|
|
%= ± 0,001 • tg 71°02' • 100% =
-±0,001-0,344-100% = ±0,0344%.
Абсолютная |
ошибка определения |
периода |
|
|||
|
|
А а = 8,3715 • |
0,000344 = 0,0029 |
кХ. |
||
Следовательно, |
|
|
|
|
||
|
|
|
а =8,3715 ± 0,0029 кХ. |
|
||
По |
литературным данным окисел РезСН |
имеет период а = |
||||
= 8,373 кХ, т. |
е. |
получено |
удовлетворительное совпадение. |
|||
Метод экстраполяции по ctg ft |
— ftj . Если по рентгенограмме, |
|||||
енятой |
обратным методом, рассчитать периоды решеток и нанести |
|||||
их на |
график, |
у |
которого |
по оси абсцисс отложены значения |
||
(А----ft^ctgft, то значения а |
наложатся на прямую линию. Тогда, |
|||||
экстраполируя прямую к углу ft = 90, получим истинное значение периода решетки.
90
Ввиду того что зависимость а = / ц— — i)J ctg'O'] графически
выражается прямой, а не кривой, как в предыдущем случае, экстра поляция является более надежной.
При построении упомянутой зависимости с целью экстраполя ции необходимо на графике иметь не менее трех точек. Поэтому при работе с обычной камерой (типа РПК и др.) необходимо условия съемки выбирать так, чтобы на рентгенограмме было не менее трех линий. Если это затруднительно, следует воспользоваться линиями [3-излучения. При работе с камерами обратной съемки (типа КРОС),
как это следует из схемы фиг. 28, одновременное получение на одной
рентгенограмме трех и более линий не представляется возможным.
В связи с этим в случае необходимости можно произвести съемку трех и более линий на соответствующее (три и более) количество
рентгенограмм, рассчитывая каждый раз условия установки ка меры.
Однако, прибегая к подобному приему, следует обеспечить стро гое соблюдение одинаковых условий фотообработки и сушки рент
генограмм, которые должны быть сняты на пленке одной и той же партии.
После расчета рентгенограмм по методикам, изложенным ранее,
строится график зависимости |
а = |
Г л |
/^("2-----ctg'ft], и последую |
||
щей экстраполяцией к ctg |
= 0 |
определяется истинное значение |
периода решетки.
При съемке рентгенограмм в камерах обратной съемки или при съемке рентгенограмм со шлифа в обычной камере для исследования
поликристаллов (например типа РПК или РКД) при нормальном расположении шлифа по отношению к рентгеновскому лучу источ никами ошибок являются: деформация пленки и неточность опре деления расстояния между образцом и пленкой (или неточность определения радиуса камеры при съемке в обычной камере).
Остальные источники ошибок (поглощение лучей в образце и расходимость пучка лучей) при съемке обратным методом имеют меньшее значение.
Определение погрешности вследствие изменения размеров пленки и неточности измерения расстояния образец—пленка (или радиуса) в этом случае производится по уравнению
<52>
где АЛ — возможная ошибка определения расстояния образец — пленка (равна цене наименьшего деления измерительного инструмента);
А — расстояние образец — пленка (радиус кассеты).
При вычислении ошибки сомножитель, стоящий в скобках, дол жен быть выражен в радианах.
Метод экстраполяции по |
cos2 О. Анализ |
ошибок |
эксперимента |
||
показывает, что зависимость |
величины |
AlZ |
от |
О |
должна выра- |
— |
cos^ v |
||||
|
|
°0 |
|
|
|
91
жаться прямой линией. Таким образом, зависимость а = / (cos2 й)
выражается прямой, которая может быть экстраполирована к й — = 90* точнее, чем кривая а = /(й). На фиг. 32 приведены резуль
таты такого построения на основе рентгенограммы свинца высокой чистоты, полученной при 25.* Рентгенограммы снимались в камере
диаметром 114,6 мм на Cu-излучении при диаметре образца 0,3 мм.
Следует отметить, что применение рассмотренного метода дает хорошие результаты, когда на рентгенограмме имеется несколько
линий |
в |
интервале углов |
|
60—90э |
и |
есть хотя |
бы |
|
одна линия |
|||||||
с углом й > 80°. |
Если эти условия соблюдены, то |
точность опреде |
||||||||||||||
ления До может составлять |
±0,002%; если условия не соблюдаются, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
то можно поступать |
одним из отме |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ченных выше способов, т. е. исполь |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
зовать линии Kai, Kai |
|
и К$ , раз |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
личные излучения и т. д. |
cos2 ф |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Метод экстраполяции по |
-|- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
gjn |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
COS2 Й \ |
. |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4- —£—I |
Отот метод экстраполяции |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
основан на |
существовании |
линейной |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Да |
|
|
/ cos2 й , |
||
|
|
|
|
|
|
|
зависимости между ----- - и |
—:—д- 4- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
cos2 ф \ |
|
|
др |
|
|
\ sin |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сохраняющейся |
как |
при |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
-|- —ф— j, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
больших, так и при малых углах |
|||||||||
Фиг. |
32. |
Определение |
периода |
|
скольжения. Кроме того, |
этот |
|
ме- |
||||||||
решетки свинца методом |
графи |
|
тод |
применим |
для |
кристал- |
||||||||||
ческой |
экстраполяции по соз2й- |
|
лов |
некубических |
, |
систем, |
|
где |
||||||||
откладываются значения а0, |
, |
60 и с0 |
X |
|
/ cos2 й |
cos й \ |
для |
|||||||||
|
в |
функции I |
|
|
4-----) |
|||||||||||
отражений типа (/г00) (04:0) и (00Z). Точность определения ап воз |
||||||||||||||||
растает по сравнению с экстраполяцией по соз2й |
и |
может соста |
||||||||||||||
влять |
4:0,001%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим пример определения периода решетки алюминия |
||||||||||||||||
при 298°. Съемка проводилась на Сп-излучении. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Результаты вычисления приведены в табл. 17. |
|
приведенного |
||||||||||||||
Из |
графика, |
построенного |
по данным табл. 17, |
|
||||||||||||
на фиг. 33, получено для й —> 90° ао |
= 4,07808 А. |
|
|
|
|
|
||||||||||
Поправка на |
преломление для алюминия (гранецентрированна |
|||||||||||||||
кубическая решетка, число атомов на ячейку п — 4, атомный но мер 13) составляет
—6 / КА \ |
о |
|
А = 4,47-10 |
) -4-13 = 0,00008 А. |
|
\ 4,Uo / |
о |
|
Окончательное значение ао = 4,0781 А. |
||
Проведенное для порошка |
CugAlj, |
исследование влияния диа |
метра образца и разбавления материалом связки на величину пе риода решетки, измеренную изложенным методом, показало хорошее совпадение результатов (табл. 18).
92