Способ настройки кристаллов на ядерные дифракционные максимумы

 

В. Г. Лабушкин и В. A. Саркисян (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ КРИСТАЛЛОВ

НА ЯДЕРНЫЕ ДИФРАКЦИОННЫЕ

МАКС ИМ УМ э1

Изобретение относится к области исследования кристаллов с помощью излученияя.

Методы мессбауэровской дифракции по зволяют получать информацию о взаимодействии гамма-излучения с веществом, 5

При реализации этих методов исследуемый кристалл обычно устанавливается в брагговское положение и измеряется зависимость интенсивности дифрагированного

1О гамма-излучения от скорости источника, ориентации магнитного поля и т. д., Обычно установку кристалла в брэгговское положение осуществляют путем получения максимальной интенсивности ди- 5

35 фрагированного излучения с помощью гониометрического устройства (11.

Однако, прямое использование такого метода в случае настройки на ядерные дифракционные максимумы невозможно, iioскольку на последних наблюдается структурное погасание дифрагированного рентгеновского излучения.

Известен также способ настройки на ядерные дифракционные максимумы для мессбауэровского источника с помощью дифракции рентгеновского излучения, заключающийся в том, что находят брэггов. ский максимум для рентгеновского характеристического излучения, после чего на кристалл направляют пучок гамма-лучей мессбауэровского источника, составляющий с пучком рентгеновских лучей заранее измеренный угол, снимают угловую зависимость дифрагировавщего гамма-излучения и по максимальному значению определяют положение кристалла, cooTeer ствующее его настройке на дифракционный максимум для мессбауэровского гаммаизлучения f2).

Известный способ позволяет судить о настройке на ядерные дифракционные максимумы только после набора значений интенсивностей ифрагированного пучка гамма-излучения. На это требуется много времени, так как существующие источ3 71425 ники мессбауэровского излучения имеют малую удельную активность, причем значение истинной максимальной интенсивности может быть опрепепено не совсем точно. Значительные погрешности вносятся и при измерении угла между пучками ре>нттеновского и гамма-иэпученйй. Точность измерения угла определяется точностью гониометра и составляет 1

Таким образом, известный способ обпадает недостаточной точностью и требует много времени дпя осуществления.

Пель предпагаемого изобретения — повышение точности и экспрессности настройки.

I5

Лпя этого в способе настройки кристаллов на ядерные дифракционные максимумы дпя мессбауэровского источника, основанном на использовании дифракции рент-. геновского излучения, нахождении положе- 0 нйя дифракционных максимумов дпя рентгеновского изпучения, с помощью гониометрического устройства и детектора и установлении по найденному попожению этих максимумов положения кристаппа, соответствующего настройке на ядерной дифракционный максимум, регистрируют амплитудный спектр мессбауэровского излучения, регистрируют амплитудный спектр дифра- гированного от исследуемого кристалла рентгеновского излучения-истбчника с не- прерывным спектром, производят поворот кристаппа и детектора до .совпадения ппины волны какого-либо дифракциойного максимума первого порядка отражения peBTr e новского излучения с дпиной волны, с ответствующей максимуму амплитудного спектра мессбауэровского излучения, при: фиксированном в панной положении крис40 таппе определяют положение пифракционного максимума второго порядка тон о же отражения в амплитудном спектре дифрагированногб рентгеновского и;эпучения, затем регистрируют амплитудный спектр рент

45 геновского излучения того же источника дпя отражения, соответствующего ядерному пифракционному максимуму, и производят -поворот кристалла и петектора до совпадения положения дифракциойного мак$0 симума второго порядка дпя данного отражения с положением в амплитудном спектре дифрагированного рентгеновского излучения дифракционного максимума второго поряпка дпя предыдущего отражения.

Предлагаемое изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

Устройство дпя исспепования кристаппов методом мессбауэровской дифракции со4 держит рентгеновскую трубку 1, вибратор

2, чессбауэровский источник 3, коппиматор 4, гониометр 5, на котором установлен исследуемый кристалл 6, детектор 7, амппитудный анализатор 8 импульсов и мессбауэровский спектрометр 9.

Способ настройки в данном устройстве осуществляется спедующим образом.

Установив источник 3 непосредственно у перед детектором 7,набирают амплитудный спектр мессбауэровского излучения с помощью амплитудного анализатора 8, импульсов, фиксируют положение максимума в спектре и убирают источник

3, На кристалл 6 через коппиматор 4 направляют пучок рентгеновского излучения с непрерывньм спектром от рентгеновской трубки 1. Кристалл

6 и детектор 7 устанавливают прибпизительно в положение, соответствующее отражению без структурного погасания дпя длины волны мессбауэровского изпучения

4 с,помощью гониометра 5 и амплитудного анализатора 8 импульсов набирают амппитудный спектр, пифрагировавшего> излучении, получая спектр, аналогичный приведенному на фиг, 2а. Здесь пику 1 соответствует первый порядок отражения с длиной вопны >II, пику II — второй порядок отражения с дпиной волны — . ЕсЛ

2 * пи попожение пика 1 не совпадает с попожеиием пика мессбауэровского излучения, то, вращая кристалл и детектор, добиваются их совмещения. При этом фиксируют положение пика, который соответствует излучению с половинной длиной мессбауэровск ого излучения, Фиксирование положения пика второго порядка отражения с поповинной ппиной волны мессбауэровского излучения производится с целью исключения возможной нелинейности спектрометрического тракта.

Теперь настройку на ведерный дифракционный максимум в условиях структурного погасания дпя рентгеновского излучения с длиной волны мессбауэровского иэпучения производят с помощью второго порядка отражения рентгеновского изпучения с половинной ппиной волны мессбауэровского излучения, дпя которого отсутствуеТ структурное погасание.

Дпя этого кристалл 6 и детектор 7 устанавливают, прибпизитепьно в попожение, соответствую1цее ядерному дифракционному максимуму с помощью гониометра

5 и на амппитудном анализаторе 8 им упьсов набирают спектр пифрагировавшего излучения. Получают спектр, анапогич5 71425 ный приведенному на фиг. 2б. Здесь пику Я соответствует второй порядок отражения с длиной волны —, а излучение

Л

Ф с длиной волны Л отсутствует иэ-за структурного погасания. Если положение пика В не совпадает с положением пика

Lt, то, вращая кристалл и детектор, добиваются их совмещения. Затем, закрепив пив источник 3 мессбауэровского излучеHEst Ha вибраторе 2, направляют его из- l0 лучениэ через коллиматор 4 на кристалл

6 и, задавая скорость движения источника, соответствующую ядерному гаммарезонансу, с помощью мессбаузровского спектрометра 9, получают максимальную интенсивность дифрагировавшего мессбауэровского излучения.

Таким образом, настройка осуществля» ется по наибольшему совпадению энергий вторых порядков отражения, полученных из непрерывного спектра рентгеновских лучей, что обеспечивает более высокую точность настройки, исключая операцию установки угла между пучками первичного рентгеновского и мессбауэровского излучения.

Применение рентгеновского излучения с непрерывным спектром, интенсивность .t которого на несколько порядков больше, интенсивности мессбауэровских источни30 ков, позволяет значительно сократить время настройки, также обеспечивает возможность визуализации.

Формула изобретения

Способ настройки кристаллов на ядер- ные дифракционные максимумы для мессбауэровского источника, основанный на использовании дифракции рентгеновского излучения, нахождении положения дифракпи-40 онных максимумов для рентгеновского излучения с помощью гониометрического устройства и детектора и установлении

4 6 по найденному положению этих максимумов положения кристалла, соответству ющего настройке на ядерный дифракционныймаксимум, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности и экспрессности настройки, регистриру1 ют амплитудный спектр мессбауэровского источника, регистрируют амплитудный спектр дифрагированного от исследуемого кристалла рентгеновского излучения источника с непрерывным спектром, производят поворот кристалла и детектора до совпадения длины волны какого-либо дифракционного максимума первого порядка отражения рентгеновского излучения с длиной волны соответствующей максимуму амплитудного спектра мессбауэров- ского источника, при фиксированном в данном положении кристалле определяют положение дифракционного максимума второго порядка того же отражения в амплитудном спектре дифрагированного рентгеновского излучения, затем регистрируют амплитудный спектр рентгеновского излучения того же источника для отражения, соответствующего ядерному дифракционному максимуму, и производит поворот кристалла и детектора до совпадения положения дифракционного максимума второго порядка для данного отражения с положением в амплитудйом спектре дифрагированного рентгеновского излучения дифракционного максимума второго порядка для предыдущего отражения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хейкер Д. М. Рентгеновская ди-. фрактрометрия монокристаллов, Л., "Машиностроение", 1973, 125-126.

2. Артемов А. Н. и др. Мессбауэровский дифрактометр высокого углового разрешения, ПТЭ, 1971, Мю 6, с, 64..7 14254

Диет. 1 ит кон г, b ò

2т ионов д имп кон

12, 2т иг 2

Составитель К. Кононов

Редактор В. Павлов Техред М. Келемеш Корректор Я. Веселовская

Заказ 9275739 Тйраж 1019 . Подписное

UIIHHllH Государственног" комитета СССР по делам изобретений и, открытий I 13035, Москва, Ж-35, Раушскаи..наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4