СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие редактора.............................. 10

От автора................................... 12

РАЗДЕЛ I

ОБЩИЕ МЕТОДЫ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА

Глава 1. Взаимодействие рентгеновских лучей с веществом и рентгеновские спектры 15

1-1. Характеристическое рентгеновское излучение............... 15

1-1а. Длины волн K-серии рентгеновского излучения (15).

1-1б. Длины волн L-серии рентгеновского излучения (18,19).

1-1в. Относительные интенсивности линий K-серии характеристического спектра (22).

1-1г. Ширина линий характеристического спектра (22).

1-1д. Индексы асимметрии линий характеристического спектра (23).

1-2. Перевод kX-единиц в абсолютные ангстремы .............. 23

1-3. Соотношения между единицами коэффициентов поглощения........ 24

1-4. Рассеяние рентгеновских лучей...................... 24

1-4а. Рассеяние рентгеновских лучей различных энергий электронными оболочками и ядрами атомов (24).

1-4б. Рассеяние рентгеновских лучей в газах (25).

1-4в. Массовые коэффициенты рассеяния рентгеновских лучей (25).

1-4г. Массовые коэффициенты рассеяния σs(26).

1-4д. Коэффициенты рассеяния σэл (27).

1-4е. Сечения некогерентного рассеяния рентгеновских лучей (27).

1-5. Поглощение рентгеновских лучей.................... 28

1-5а. Скачок поглощения для некоторых элементов (28).

1-5б. Вычисление коэффициентов поглощения (28).

1-5в. Номограмма для определения коэффициентов поглощения (30).

1-6. Суммарное ослабление рентгеновских лучей............... 31

1-6а. Атомные коэффициенты ослабления для элементов (31).

1-6б. Массовые коэффициенты ослабления μ/ρ для элементов (33).

1-6в. Массовые коэффициенты ослабления μ/ρ для больших длин волн (36).

1-6г. Массовые коэффициенты ослабления μ/ρ для малых длин волн (36).

1-6д. Массовые коэффициенты ослабления μ/ρ для некоторых соединений (37).

1-6е. Толщина слоя половинного ослабления рентгеновских лучей для некоторых элементов (37).

1-6ж. Толщина слоя половинного ослабления при различных углах падения лучей на образец (38).

1-7. Ионизирующее действие рентгеновских лучей.............. 40

1-8. Преломление рентгеновских лучей.................... 41

1-8а. Единичные декременты показателя преломления (41).

1-8б. Углы полного внутреннего отражения (42).

Глава 2. Получение и измерение рентгенограмм ................. 43

2-1. Оборудование рентгеновских лабораторий................ 43

1. Рентгеновские установки (43).

2. Рентгеновские трубки и кенотроны (59).

3. Рентгеновские камеры (62). 4. Микрофотометры (63).

2-2. Получение сфокусированных линий ................... 66

2-3. Методы исследования превращений и состояния кристаллической решетки

при высоких и низких температурах.................. 69

2-4. Фотографический метод регистрации.................. 71

2-4а. Режимы съемки рентгенограмм некоторых материалов (71).

2-4б. Номограмма для установки рентгеновских камер обратной съемки (72).

2-4в. Номограмма для установки рентгеновских камер экспрессной съемки (72).

2-5. Ионизационный метод регистрации................... 73

2-5а. Свойства счетчиков излучения (73).

2-5б. Поглощение рентгеновских лучей в счетчиках Гейгера—Мюллера (76).

2-5в. Эффективность различных типов счетчиков излучения (76).

2-6. Селективно-поглощающие фильтры................... 77

2-7. Характеристики кристаллов-монохроматоров............... 77

2-7а. Характеристики отражений и свойства кристаллов-монохроматоров (77).

2-7б. Отражательная способность кристаллов-монохроматоров (79).

2-7в. Оптимальная толщина кристаллов-монохроматоров при съемке на прохождение (79).

2-7г. Свойства плоских кристаллов-монохроматоров (79).

2-7д. Углы отражения для изогнутых кристаллов-монохроматоров (80).

2-8. Параметры съемки с изогнутым кварцевым монохроматором....... 80

2-9. Измерение положения дифракционных линий на рентгенограммах .... 86

2-9а. Определение угла скольжения при съемке на плоскую пленку (86).

2-9б. Поправка на нестандартность диаметра рентгеновской камеры (87). 2-9в. Поправка на толщину образца (91).

2-9г. Поправка на эксцентриситет образца в рентгеновской камере (92).

2-10. Измерение интенсивности....................... 93

2-10а. Число импульсов, нужное для получения заданной вероятной ошибки на ионизационной установке(93).

2-10б. Поправка на статистическую ошибку счета (93).

2-10в. Поправка на размер частиц для неподвижного образца (94).

2-10г. Поправка на размер частиц при вращении образца (95).

2-10д. Поправка на просчет счетчика (96).

2-11. Междублетные расстояния....................... 97

2-12. Некоторые данные для расчета лауэграмм............... 98

2-12а. Сетка для расчета лауэграмм, снятых методом обратной съемки (98).

2-12б. Сетка для расчета лауэграмм, снятых на прохождение (100).

2-12в. Вспомогательная таблица для построения проекции кристалла по лауэграмме (102).

2-13. Определение ориентировки крупных кристаллов в поликристаллических образцах ............................... 103

Глава 3. Индицирование рентгенограмм .................... 107

3-1. Вспомогательные таблицы........................ 107

3-la. Некоторые сложные тригонометрические функции (107).

3-1б. Значения l/d2 (158). 3-1в. Значения(196).

3-1г. Значения nλ и (197).

3-2. Символы пространственных групп .................... 204

3-3. Таблицы погасаний для определения рентгеновских групп........ 211

Кубическая система

3-4. Схемы рентгенограмм........................ 223

3-5. Квадратичные формы ......................... 223

3-6. Графики для индицирования рентгенограмм.............. 240

3-7. График для определения принадлежности материала к кубической системе 250

3-8. Предельные значения суммы квадратов индексов для различных объемов

ячейки при съемке на разных излучениях............... 251

Тетрагональная система

3-9. Схемы рентгенограмм......................... 251

3-10. Квадратичные формы........................ 253

3-11. Значения .......................... 255

3-12. Аналитический метод индицирования рентгенограмм........... 256

3-13. Графики для индицирования рентгенограмм............... 258

Гексагональная система

3-14. Схемы рентгенограмм......................... 267

3-15. Квадратичные формы......................... 270

3-16. Аналитический метод индицирования для гексагональной и ромбоэдрической систем.........................274

3-17. Графики для индицирования рентгенограмм.............. 274

3-18. Соотношения между индексами при индицировании в гексагональной,

ромбоэдрической и ортогексагональной системах............ 284

Ромбоэдрическая система

3-19. Квадратичные формы......................... 289

3-20. Значения ..................... 290

3-21. Соотношение между углом α и с/а в ромбоэдрической системе...... 292

3-22. Зависимость суммы квадратов индексов от угла α при постоянном объеме ячейки....... 294

3-23. Графики для индицирования рентгенограмм............. 294

Ромбическая система

3-24. Аналитический метод индицирования рентгенограмм......... 300

3-25. Графики для индицирования рентгенограмм.............. 303

Низшие сингонии

3-26. Графический метод индицирования рентгенограмм........... 312

3-27. Применение теории гомологии для индицирования рентгенограмм кристаллов средних и низших сингоний................... 314

Глава 4. Интенсивность линий на рентгенограммах............... 328

4-1. Некоторые формулы интенсивности линий................ 328

4-2. Значения ............................ 329

Угловые множители интенсивности

4-3. Произведение поляризационного множителя, множителя Лоренца и геометрического множителя интенсивности для съемки без монохроматора ... 330

4-3а. Для съемки по Дебаю в цилиндрической камере (330).

4-3б. Для съемки на плоскую пленку (331).

4-3в. Для отражения от монокристалла (333).

4-4. Произведение множителя Лоренца, поляризационного множителя и геометрического множителя для симметричной съемки с монохрома тором .... 335

4-5. Некоторые тригонометрические функции................ 340

Атомный множитель интенсивности

4-6 Вспомогательная таблица для вычисления атомных множителей..... 341

4-7. Атомные множители рассеяния для атомов и ионов........... 341

4-8. Поправка на аномальную дисперсию ............... 353

4-8а. Значения Δf'K (353).

4-8б. Значения Δf''K (354).

4-8в. Значения δK для некоторых элементов (354).

Структурный множитель

4-9. Вспомогательная таблица для вычисления структурных множителей ... 355

4-10. Номограмма для расчета структурных амплитуд............. 360

4-11. Расположение атомов в некоторых типах кристаллических структур... 361

4-12. Структурные амплитуды для некоторых пространственных групп кубической системы.......................379

4-13. Структурные амплитуды для некоторых типов структур кубической системы 383

4-14. Структурные амплитуды для некоторых пространственных групп тетрагональной системы................384

4-15. Структурные амплитуды для некоторых пространственных групп гексагональной системы.................385

4-16. Структурные амплитуды для некоторых типов структур гексагональной системы.................................387

4-17. Температурный множитель интенсивности............... 388

4-17а. Функция Дебая (388).

4-17б. Значения температурного множителя при различных значениях В и θ (389).

4-17в. Функции е-x и lge-x (390). 4-17г. Значения постоянного коэффициента В' в выражении для температурного множителя (392).

4-18. Множители повторяемости для различных кристаллических систем ... 392

Абсорбционный множитель

4-19. Абсорбционный множитель для цилиндрических образцов........ 393

4-19а. Абсолютные значения для однородных образцов (393).

4-19б. Относительные значения для однородных образцов (394). 4-19в. Абсолютные значения для образцов из порошка, наклеенного на нить (395).

4-20. Абсорбционный множитель для плоских образцов........... 398

4-21. Абсорбционный множитель для сферических образцов......... 407

4-21а. Абсолютные значения (407). 4-21б. Относительные значения (409).

4-22. Абсорбционный множитель для дисперсных порошков, смешанных со связкой........... 409

РАЗДЕЛ II

НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА

Глава 5. Фазовый анализ........................... 413

5-1. Методы фазового анализа........................ 413

5-1а. Качественный фазовый анализ (413).

5-1б. Методы количественного фазового анализа с измерением интенсивности (414).

5-2. Кристаллическая структура элементов и соединений........... 417

5-3. Межплоскостные расстояния и интенсивности линий на рентгенограммах

элементов и соединений......................... 437

5-4. Таблицы для фазового анализа изоморфных соединений......... 564

5-4а. Кристаллы кубической системы (564).

5-4б. Кристаллы тетрагональной системы (573).

5-4в. Кристаллы гексагональной системы (593)

5-5. Метод гомологических пар....................... 635

5-5а. Гомологические пары для определения количества аустенита в сталях (635).

5-5б. Гомологические пары для количественного фазового анализа двухфазных латуней (636).

5-5в. Гомологические пары для анализа окисления стали (636).

5-6. Метод наложения.......................... 636

5-7. Пересчет весовых процентов в атомные................ 637

Глава 6. Прецизионное определение периодов кристаллической решетки ... 642

6-1. Особенности прецизионных методов измерения периодов кристаллической решетки...........642

6-1а. Применение метода асимметричной съемки (643).

6-1б. Съемка на больших расстояниях в расходящемся пучке лучей (646).

6-1в. Метод съемки с эталоном (646).

6-1г. Методы графической экстраполяции (646).

6-1д. Комбинированный метод графической экстраполяции и расчета (650).

6-1е. Аналитический метод наименьших квадратов (651).

6-1ж. Безэталонный метод (655).

6-1з. Особенности прецизионных определений периодов решетки при применении ионизационного метода (657).

6-2. Выбор метода прецизионного определения периодов............ 660

6-2а. Методы измерения (660).

6-2б. Выбор метода (661).

6-3. Выбор излучения для кристаллов кубической системы.......... 661

6-4. Выбор излучения для кристаллов тетрагональной системы........ 665

6-5. Выбор излучения для кристаллов гексагональной и ромбоэдрической систем .................................. 667

6-6. Выбор условий съемки некоторых материалов............... 670

6-7. Таблицы для определения периодов решетки материалов с кубической структурой .........................670

6-7а. Съемка на медном излучении .(670).

6-7б. Съемка на никелевом излучении (676).

6-7в. Съемка на кобальтовом излучении (678).

6-7г. Съемка на железном излучении (681).

6-7д. Съемка на хромовом излучении (682).

6-8. Экстраполяционные функции ..................... 684 .

6-8а. Экстраполяционная функция cos2θ (684). 6-8б. Экстраполяционная

функция (685).

6-8в. Экстраполяционная функция θtgθ (687).

6-9. Периоды решетки некоторых стандартных веществ............ 687

6.-10. Углы скольжения для некоторых стандартных веществ......... 688

6-10а. NaCl (688).

6-10б. Ag (689).

6-10в. Au (689).

6-10г. Поликристаллический кварц (690).

6-10д. Монокристалл кварца (690).

6-10е. Некоторые линии Аl, Cr, Au, Ag и W (690).

6-11. Делители для приведения sin2θ к одной длине волны.......... 690

6-12. Поправка на преломление ...................... 692

6-13. Коэффициенты линейного расширения для некоторых металлов, сплавов и материалов........................694

Глава 7. Определение напряжений 1 рода................... 696

7-1. Некоторые формулы для определения напряжений............ 696

7-2. Вспомогательная таблица для определения напряжений в железе, меди, алюминии и их сплавах.........697

7-3. Напряжения, приводящие к сдвигу линии 0,1 мм, для различных материалов и условий съемки............711

7-4. Значения вспомогательной функции для расчета напряжений I рода в железе при съемке на кобальтовом излучении............... 711

7-5. Значения постоянных в соотношениях для определения напряжений... 712

7-6. Поправка на соотношение между σx и σy................ 713

7-7. Поправка на колебание пленки..................... 713

7-8. Номограмма для определения напряжений................ 713

Глава 8. Определение размеров кристаллитов и блоков, микронапряжений и искажений кристаллической решетки ..................... 715

8-1. Определение размеров кристаллитов................. 715

8-1а. Определение размеров кристаллитов по величине и числу пятен на рентгенограмме (715).

8-1б. Вспомогательная таблица для определения размеров блоков по интенсивности линий (716).

8-2. Измерение размеров кристаллитов и блоков по интенсивности линий ... 717

8-3. Рентгеновское определение плотности дислокаций........... 723

8-4. Геометрическое расширение линий на рентгенограмме.......... 725

8-5. Поправка на немонохроматичность излучения.............. 725

8-6. Физическое расширение линий..................... 726

8-7. Разделение влияния размеров блоков и микронапряжений на расширение линий 728

8-8. Фактор анизотропии микронапряжений................. 733

8-9. Постоянная формы блоков ...................... 733

8-10. Метод нахождения истинной ширины и формы линии с помощью рядов Фурье 734

8-10а. Значения Acos2πtx (740).

8-10б. Значения Asin2πtx (752).

8-10в. Таблица для определения положений максимумов (764).

8-11. Определение величины динамических искажений кристаллической решетки

и характеристической температуры.................. 766

8-12. Определение искажений III рода (статических)............. 768

Глава 9. Определение преимущественных ориентировок (текстур)........ 774

9-1, Сетка Вульфа.............................. 775

9-2. Полярная сетка............................. 775

9-3. Стандартные проекции кристаллов.................... 777

9-4. Углы между атомными плоскостями................... 777

9-4а. Кубическая система (777).

9-4б. Тетрагональная система (781).

9-4в. Гексагональная система (781).

9-5. Сетки для построения полюсных фигур при съемке на плоскую пленку .. 782

9-6. Сетка для построения полюсных фигур при съемке в аксиальной камере 786

9-7. Поправки на поглощение при съемке с ионизационной регистрацией .... 787

Глава 10. Исследование диффузного рассеяния рентгеновских лучей и рассеяния

под малыми углами...................792

10-1. Некоторые формулы интенсивности диффузного рассеяния........ 792

10-2. Значения s(θ) для разных излучений.................. 795

10-3. Поляризационный множитель для диффузного рассеяния........ 798

10-4. Угловые множители интенсивности................... 801

10-5. Интенсивность некогерентного рассеяния................ 804

10-6. Релятивистская поправка для некогерентного рассеяния......... 806

10-7. Значения q для частиц различной формы................ 807

10-8. Функции рассеяния для систем однородных частиц........... 808

10-8а. Однородные сферические частицы (общие значения функции) (808).

10-8б. Однородные сферические частицы (максимумы и минимумы) (809).

10-8в. Эллипсоиды вращения (809).

10-8г. Частицы в форме цилиндров (811).

10-8д. Частицы в форме цилиндров малого диаметра (811).

10-8е. Частицы в форме эллиптических цилиндров (812).

10-8ж. Частицы в форме дисков (812).

10-8з. Частицы в форме прямоугольных призм (813).

10-9. График для определения радиуса вращения частиц.......... 813

10-10. Рассеяние неоднородными системами частиц.............. 814

10-10а. Система сферических частиц (814).

10-10б. Система сферических частиц, разделенных промежутками (815).

10-10в. Система сферических частиц различного радиуса (815).

10-10г. Система частиц с линейной структурой (817).

10-10д. Наличие ближнего порядка в расположении частиц (817).

10-11. Кривые рассеяния для различных распределений частиц по размерам.. 818

10-12. Эффект коллиматора......................... 821

10-12а. Влияние коллиматора на значение функции рассеяния (822).

10-12б. Влияние коллиматора на экстремумы функции рассеяния (822).

10-12в. Выбор коллиматора (824).

Глава 11. Электронографический анализ..................... 825

11-1. Некоторые формулы электронографии................. 825

11-2. Зависимость длины волны электронов от приложенного напряжения ... 827

11-3. Поправка Δ при прецизионных измерениях межплоскостных расстояний по электронограммам.........828

11-4. Универсальная функция атомного рассеяния для электронов....... 828

11-5. Атомные множители рассеяния для электронов............. 828

11-5а. Рассеяние на легких атомах (828).

11-5б. Рассеяние на средних и тяжелых атомах (829).

11-5в. Рассеяние на ионах (833).

11-6. Симметрия точечных электронограмм.................. 833

Глава 12. Нейтронографический анализ.................... 835

12-1. Некоторые формулы нейтронографии.................. 835

12-2. Характеристики нейтронов различных энергий............. 843

12-3. Свойства рентгеновских лучей и нейтронов............... 844

12-4. Рассеяние нейтронов на изотопах элементов............... 845

12-5. Поглощение нейтронов......................... 847

12-6. Ядерные и магнитные амплитуды рассеяния нейтронов......... 849

12-7. Формфакторы магнитного рассеяния для атомов и ионов........ 849

12-8. Эффективные сечения рассеяния нейтронов для металлов и сплавов ... 850

Литература................................ 851

Предметный указатель......................... 860

Хостинг от uCoz