nr grupy :
|
Nazwisko i imi :
|
Nazwisko prowadzcego DR IN. A BUNSCH |
|
nr grupy w.
|
nr. w. 11 |
temat : Wspóczesne metody badania struktury materiaów - 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 celów 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 elektronów 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 elektronów pierwotnych i przemiany ich energii w energi fali elektromagnetycznej zgodnie ze wzorem: E=h
gdzie: E " zmiana energii elektronów 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 krótkofalow 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 atomów 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 efektów oddziaywania promieniowania rentgenowskiego z materi pozwala na okrelenie zarówno skadu chemicznego i skadu fazowego jak i badania struktury krystalicznej materiaów, a take obserwacje radiologiczne. Metody te opieraj si na analizie zjawisk towarzyszcych temu oddziaywaniu, którymi 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 spójne 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 pierwiastków 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 równania Bragga obliczy dugo fali. Porównuje 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 swój wasny obraz dyfrakcyjny skadajcy si z zestawu linii dyfrakcyjnych odpowiadajcych poszczególnym rodzinom równolegych paszczyzn krystalograficznych.
precyzyjny pomiar staych sieciowych (parametrów sieci)
jakociowa analiza fazowa
ilociowa analiza fazowa
badania monokrysztaów
pomiary wielkoci krysztaów
pomiary napre
wyznaczanie uprzywilejowanych orientacji (tekstura)