Рентгенография

РЕНТГЕНОГРАФИЯ, совокупность методов исследования строения кристаллич. и аморфных в-в, основанных на изучении дифракции рентгеновских лучей. В Р. используют в осн. характеристич. рентгеновское излучение (см. Рентгеновская спектроскопия); дифракц. картины регистрируют либо фотометодом, т.е. на рентгеновской пленке (рентгенограммы), или дифрактометрич. методом-с Помощью счетчиков ионизирующего излучения (дифрактограммы).

Рентгенографич. методы позволяют прецизионно измерять параметры кристаллич. решетки (см. Рентгеновский структурный анализ), исследовать процессы образования и распада твердых р-ров, устанавливать их тип и концентрацию, определять величины макронапряжений в изделиях, коэф. теплового расширения и их анизотропию, изучать процессы диффузии, исследовать фазовые диаграммы, определять в них границы р-римости фаз (см. Рентгеновский фазовый анализ).

В поликристаллич. образцах методами Р. устанавливают размеры кристаллич. блоков, к-рые могут существенно влиять на разл. св-ва материалов (напр., мех., магн., катали-тич.). Размеры кристаллич. блоков более 0,1 мкм определяют по числу точечных дифракц. рефлексов на рентгенограмме, размеры блоков 0,1-1 мкм-по анализу интегральной интенсивности дифракц. пиков. Блоки размером менее 0,1 мкм вызывают уширение дифракц. пиков; их размеры определяют по полуширине профиля интенсивности дифракц. пика, или методом фурье-анализа распределения интенсивности в дифракц. пиках. Последний метод позволяет точнее определять также значения неориентир. микродеформаций и концентраций деформац. и двойниковых ошибок в периодичности расположения атомных слоев кристаллич. решетки. Анализ дифракц. картин дает сведения о процессах упорядочения в твердых р-рах, позволяет оценить силы межатомного взаимодействия.

Условия получения и обработки поликристаллич. материалов часто обусловливают образование в них кристалло-графич. текстуры, т. е. преимуществ. ориентации в кристаллах кристаллографич. направлений и, следовательно, анизотропии св-в. Получение дифракц. картин от текстурир. образца при разл. углах его поворота и наклона по отношению к рентгеновскому лучу дает возможность построить т. наз. полюсную фигуру. Последняя позволяет установить распределение кристаллографич. направлений, определенным образом ориентированных (в т. ч. параллельно) относительно оси ориентировки-характерного для данного объекта направления.

Дефекты в кристаллич. решетках кристаллич. материалов (дислокации, ошибки упаковки и др.) изучают с помощью рентгеновской топографии, основанной на том, что дефектные и бездефектные области кристалла по-разному рассеивают рентгеновские лучи.

Анализ углового распределения интенсивности диффузного рассеяния рентгеновских лучей, обусловленного наличием ближнего порядка в расположении рассеивающих частиц, позволяет определять параметры ближнего порядка твердых р-ров, дает сведения о внутри- и межмол. строении аморфных в-в.

Апериодич. флуктуация электронной плотности в материалах (напр., при наличии микропор в твердом теле) приводит к диффузному рассеянию рентгеновских лучей вблизи первичного луча. Анализ этого т. наз. малоуглового рассеяния позволяет определить размеры и форму пор, размеры дисперсных частиц, исследовать процессы старения твердых р-ров и т.п.

Рентгенографич. методами исследуют образцы при их нагревании и охлаждении, в условиях вакуума и высокого давления и т.д.

Лит.: Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия, М., 1982. В.Д. Крылов.