Институт кристаллографии им. A.. В. Шубнико и Специальное конструкторское бюро Институ, им. А. B. Ыубникова йН C (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОХРОМАТОРА

РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к экспериментальной технике и методам рентгенодифракционного анализа монокристаллов. о Один из основных рентгенодифракционных методов, используемых при изучении структурного совершенства кристаллов, основан на измерении кривых дифракционного отражения. Последние представляют собой угловое распределение интенсивности дифрагированных кристаллом лучей, характеризуемое такими параметрами как полуширина кривой отражения (ширина кривой на половине высоты1 процентное <5 отражение (значение максимальной интенсивности, нормированное интенсивностью падающего на кристалл пучка ) и интегральная интенсивность. С помощью этих величин, а также по 20 форме и тонкой структуре кривой отражения получают количественную информацию о структурном совершенстве исследуемого образца.

Однако обычно форма измеряемых кривых отражения, например в двухкристальном спектрометре, значительно изменена в результате инструментальных искажений. Это приводит к сокращению получаемой информации, ЗО ограничению воэможностей метода.Поэтому в последнее десятилетие появи- лось большое количество методов,использующих тонкие дифракционные эффекты, которые позволяют измерять

"почти собственные" кривые дифракционного отражения без инструментальной ошибки. В основе этих методов лежат многокристальные схемы и многократная последовательная как симметричная, так и асимметричная дифракция.

Известен монохроМатор рентгеновского излучения, изготовленный иэ одного монокристаллического блока, в котором выполнена прорезь с параллельными стенками. В этом. устройстве рентгеновский пучок под брегговским углом падает иа внутреннюю поверхность одной из компонент,многократно отражаясь то одной, то другой кристаллической компонентой, выходит из прорези. При этом в результате многократной дифракции происходит практически полное исчезновение интенсивности на "хвостах" кривой отражения, т.е. угловая ширина пучка, сформированного таким монохроматором, определяется шириной об805419 ласти полного отражения и имеет величину угловой секунды j1).

Недостатком этого монохроматора, резко ограничивающим его применение, является то, что он позволяет проводить измерение лишь с одной определенной длиной волны рентгеновского излучения и лишь на одном и том же заранее выбранном порядке отражения (при сохранении выбранной кратности отражений ). При проведении исследований структурного совершенства необходимо измерять кривые для различных порядков отражения исследуемого кристалла, что требует изготовления набора подобных монохроматоров.

Кроме того, данный монохроматор можно использовать при измерениях кривых отражения с нулевой дисперсией для кристаллов только из того же материала, что и сам монохроматор, его применение ограничено лишь теми монокристаллами, которые существуют в виде больших слитков.

При этом изготовление таких монохроматоров весьма сложный и трудоемкий процесс, требующий прецизионной ориентации, резки и полировки прорези монокристаллического блока.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ изготовления монохроматора рентгеновского излучения, заключающийся s формировании из одной монокристаллической пластины щели с параллельными стенками путем ее разрезания и последующего крепления частей пластины на основании. изготовленный таким образом монохроматор .содержит две параллельные монокристаллические пластины, установленные на общем основании (2 1.

Недостатком такого монохроматора является то, что он позволяет проводить измерение в весьма ограниченном диапазоне длин волн и порядков отражения.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей изготавливаемых монохроматоров.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления монохроматора рентгеновского излучейия, заключающемся в формировании из одной монокристаллической пластины щели с параллельными стенками, исходную пластину закрепляют на параллельных опорных поверхностях по обеим сторонам пластины таким образом, что части поверхности и:;астины, обратные по отношению к частям ее поверхности, закрепленным на опорных поверхностях, свободны и производят поперечное разрезание пластины между опорны-.

Достаточно вырезать по одной плоскопараллельной пластине иэ исследуемого материала,. чтобы обеспечить ми поверхностями и перемещают, по крайней мере, одну из опорных параллельных поверхностей с закрепленной на ней частью пластины в направлениях, перпендикулярном и па-, раллельном плоскости поверхности пластины.

На фиг.1 изображена схема монохроматора, изготовленного данным способом; на фиг.2 вЂ” монохроматор, общий вид.

Монохроматор состоит иэ двух кристаллических пластин 1 и 2, установленных на специальных кронштейнах

3 и 4, жестко связанных с перемещающимися в двух вэаимноперпендикуляр15 ных направлениях в.горизонтальной плоскости основаниями.

Способ реализуется следующим образом.

Плоскопараллельная исходная

Щ пластина монокристалла с кристаллографическими плоскостями. параллельными поверхности, прикрепляются одновременно к обеим кронштейнам 3 и 4, выставленным таким образом, чтр их 5 поверхности образуют единую плоскость с каждой из поверхностей пластины.

Размеры кристалла предварительно рассчитываются, исходя из геометрии дифракции (числа отражений, угла

Зр дифракции, длины волны падающего излучения и т.д.) . Монохроматор устанавливается на станок для резки, и кристалл разрезается на две плоскопараллельные пластины, каждая из

З5 которых оказывается. связанной лишь с одним кронштейном. С помощью соответствующих механизмов 5 и 6 линейного перемещения- например типа

"ласточкин хвост", кристаллы при сохранении параллельности их поверх4р ностей сдвигаются в двух взаимноперпендикулярных направлениях в положения, строго определяемые геометрией эксперимента.

Преимущества предложенного спосо45 ба изготовления монохроматора заключается в том, что, во-первых, он позволяет легко изменять порядок отражения (углы дифракции ) и переходить на новую длину волны рентге5р новского излучения, сохраняя при этом кратность отражений, простым линейным перемещением кристаллов компонент в пределах всего нескольких миллиметров, во-вторых, его использование позволяет значительно расширить класс доступных для подобных измерени™ кристаллов, распространив способ монохроматизации излучения с помощью многократной дифракции на кристаллические слитки, имеющие малый диаметр и длину °

805419

Формула изобретения

ВНИИПИ

Заказ 10915/76

Тираж 487 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 любую геометрию дифракции. Это значительно проще, чем изготовление монохроматоров единого моноблока, и позволяет сэкономить большое количество ценных и дорогостоящих кристаллов. Таким образом, использование монохроматора рентгеновского излучения, изготовленного предлагаемым способом, в качестве первого кристалла в рентгеновском спектрометре, значительно расширяет возможности исследования, не ограничивая его ни геометрией дифракции, ни выбором исследуемого кристалла.

1. Способ изготовления монохроматора рентгеновского излучения, заключающийся в формировании из одной монокристаллической пластины щели с параллельными стенками, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей получаемых монохроматоров, исходную пластину закрепляют на параллельных опорных поверхностях по обеим сторонам пластины таким образом, что части поверхности пластины, обратные по отношению. к частям ее поверхности, закрепленным на опорных поверхностях, свободны и производят поперечные разрезания пластины между опорными поверхностями и перемещают, по крайней мере, одну из опорных параллельных поверхностей с закрепленной на ней частью пластины в направлениях, перпендикулярном и параллельном плоскости поверхности пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ .Р 1216568, кл. 42 Н 20/02, 1967.

2. Патент США Р 3160749, кл. 250-515, 1964 (прототип).

Способ изготовления монохромато-pa рентгеновского излучения

Фокусирующий монохроматор рентгеновского излучения // 737992

Кристалл-монохроматор тепловых нейтронов // 735101

Способ модуляции излучения и устройство для его реализации // 728166

Монохроматор рентгеновского излучения // 714506

Способ изготовления анализаторов рентгеновского спектра // 699571

Способ накопления ультрахолодных нейтронов // 630647

Способ изготовления фокусирующих кристаллов монохроматоров // 570111

Способ получения модулированных по интенсивности рентгеновских лучей // 106058

Устройство для управления потоком рентгеновского излучения и способ его получения // 2109358

Изобретение относится к рентгеновской оптике, в частности, к устройствам для отражения, поворота, деления, фокусировки и монохроматизации потока рентгеновского излучения и может быть использовано для проведения процессов рентгеновкой литографии, рентгеновской микроскопии, рентгеновской спектроскопии, а также в астрономии, физике, биологии, медицине и других областях технике, где используется рентгеновское излучение

Способ формирования пучка нейтральных атомов и устройство для его осуществления // 2133063

Изобретение относится к технике и технологии обработки микроструктур и может быть применено в производстве изделий микроэлектроники

Линза для управления излучением в виде потока нейтральных или заряженных частиц, способ изготовления таких линз и содержащее такие линзы аналитическое устройство, устройство для лучевой терапии и устройства для контактной и проекционной литографии // 2164361

Изобретение относится к средствам для дефектоскопии и диагностики в технике и медицине, использующим излучение в виде потока нейтральных или заряженных частиц, в частности рентгеновское излучение, а также к средствам, в которых указанное излучение используется в лечебных целях или для контактной либо проекционной литографии в микроэлектронике

Регулирование мозаичного рассеяния материала из высокоориентированного пиролитического графита // 2186888

Изобретение относится к способу сдвига мозаичного рассеяния высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ) в заданный узкий интервал

Устройство для фокусировки рентгеновского излучения и гамма- излучения со стоксовой линией спектра на выходе // 2201631

Изобретение относится к приборам для визуально-теневой гамма-рентгеновской интроскопии и может быть использовано в промышленности и в медицине

Рентгеновский измерительно-испытательный комплекс // 2208227

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для получения рентгеновского излучения повышенной яркости // 2210126

Изобретение относится к средствам для получения рентгеновского излучения, в частности к средствам, предназначенным для использования при исследовании веществ, материалов или приборов

Рентгеновский микроскоп // 2239822

Изобретение относится к проекционной микроскопии с использованием радиационных методов, более конкретно к средствам для получения увеличенной теневой проекции объекта, включая его внутреннюю структуру, с использованием рентгеновского излучения

Устройство для формирования рентгеновского пучка и устройство для изгиба кристалла // 2260218

Изобретение относится к области рентгенодифракционных и рентгенотопографических методов исследования при неразрушающем исследовании структуры и контроле качества материалов и предназначено для формирования рентгеновского пучка, в частности, пучка синхротронного излучения (СИ), с помощью кристаллов-монохроматоров

Способ управления потоком рентгеновского излучения и система для его осуществления // 2278432

Изобретение относится к рентгеновской оптике, в частности к устройствам для отражения, фокусировки и монохроматизации потока рентгеновского излучения