nr grupy :
|
Nazwisko i imi :
|
Nazwisko prowadzcego DR IN. A BUNSCH |
|
nr grupy w.
|
nr. w. 11 |
temat : Wsp�czesne metody badania struktury materia�w - mikroskopia elektronowa |
ocena : |
ZJAWISKA WYKORZYSTYWANE W RENTGENOWSKIEJ ANALIZIE STRUKTURALNEJ
PROMIENIE RENTGENOWSKIE
Promieniowanie rentgenowskie jest promieniowaniem elektromagnetycznym o dugoci fali od 0,001 do 500, a wic mieci si w widmie elektromagnetycznym pomidzy promieniowaniem nadfioletowym a promieniowaniem gamma.
Mog by wytwarzane do cel�w badawczych w: lampach rentgenowskich i synchrotronach, a w przyrodzie wystpuje jako skadnik promieniowania kosmicznego.
W lampach promieniowanie powstaje w wyniku oddziaywania rozpdzonych w polu elektrycznym elektron�w pierwotnych z materiaem anody. Widmo tak powstajcego promieniowania rentgenowskiego skada si z widma cigego (biaego lub widmem hamowania) oraz widma charakterystycznego (liniowego).
Widmo cige powstaje wskutek hamowania elektron�w pierwotnych i przemiany ich energii w energi fali elektromagnetycznej zgodnie ze wzorem: E=h
gdzie: E " zmiana energii elektron�w pierwotnych
h " staa Planca
" czstotliwo powstajcej fali (promieniowania)
Widmo cige jest promieniowaniem nie majcym cile okrelonej dugoci fali ale zawiera fale z caego zakresu dugoci powyej minimalnej wartoci zwanej kr�tkofalow granic widma (KGW). Fala o minimalnej dugoci powstaje gdy elektron pierwotny w wyniku zderzenia z anod cakowicie utraci swoj energi.
Widmo charakterystyczne powstaje w wyniku zmiany energii towarzyszcej ich przeskokom pomidzy powokami w atomach materiau anody. S one spowodowane wybijaniem powok elektronowych przez elektrony pierwotne oraz zajmowaniem ich miejsc przez elektrony z powok elektronowych o wyszej energii czemu towarzyszy emisja energii w postaci fali elektromagnetycznej.
Widmo charakterystyczne jest promieniowaniem o cile okrelonych dugociach fali zwanych (liniami) charakterystycznymi. Dugoci te zale od budowy atom�w materiau z jakiego wykonana jest anoda lampy.
W rentgenowskiej analizie strukturalnej najczciej wykorzystuje si promieniowanie o dugoci fali z przedziau 0,2 do 2,5 . Na anody lamp rentgenowskich stosuje si najczciej:
ODDZIAYWANIE PROMIENIA RENTGENOWSKIEGO Z MATERI
Rejestrowanie i analiza efekt�w oddziaywania promieniowania rentgenowskiego z materi pozwala na okrelenie zar�wno skadu chemicznego i skadu fazowego jak i badania struktury krystalicznej materia�w, a take obserwacje radiologiczne. Metody te opieraj si na analizie zjawisk towarzyszcych temu oddziaywaniu, kt�rymi s:
absorpcja " czyli osabienie natenia promieniowania przy przejciu promieniowania przez materi
fluorescencja " czyli emitowanie przez materi wasnego charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego wzbudzonego przez promieniowanie pierwotne
dyfrakcja " czyli sp�jne rozproszenie promieniowania na atomach ciaa krystalicznego oraz jego interferencja (wzmocnienie). Warunkiem zajcia dyfrakcji jest spenienie prawa Bragga
TEORETYCZNE PODSTAWY METOD BADAWCZYCH
RENTGENOWSKA ANALIZA CHEMICZNA
Spektometria rentgenowska wykorzystuje zjawisko fluorescencji do oznaczania skadu chemicznego. Polega na wzbudzeniu w materiale charakterystycznego promieniowania pierwiastk�w wchodzcych w jego skad. To promieniowanie jest kierowane na monokryszta penicy funkcj analizatora. Kt jakiemu promieniowanie ulegnie dyfrakcji na monokrysztale zaley od dugoci fali. Dokonujc pomiaru tego kta oraz znajc odlego midzy paszczyznow mona na postawie r�wnania Bragga obliczy dugo fali. Por�wnuje si j z wzorcami i odczytuje pierwiastek. Pomiar natenia pozwala na okrelenie jego zawartoci w materiale.
METODY RENTGENOWSKIEJ ANALIZY STRUKTURALNEJ
Wikszo metod opiera si na tym, e kada faza daje sw�j wasny obraz dyfrakcyjny skadajcy si z zestawu linii dyfrakcyjnych odpowiadajcych poszczeg�lnym rodzinom r�wnolegych paszczyzn krystalograficznych.
precyzyjny pomiar staych sieciowych (parametr�w sieci)
jakociowa analiza fazowa
ilociowa analiza fazowa
badania monokryszta�w
pomiary wielkoci kryszta�w
pomiary napre
wyznaczanie uprzywilejowanych orientacji (tekstura)