Малюнок 1 - Схема ходу рентгенівськіх променів при діфракції від сімейства атомних площинах:?- Кут Падіння променя; d - міжплощінна відстань
математичность це віражається скалярним рівнянням, Пожалуйста здобуло Назву Рівняння Вульфа - Брегга:
dsin (?)=n? (2)
Дані Рівняння пов язує Довжину Хвилі? та кут 2? відносно падаючого променя, під Якім буде спостерігатіся діфракційній максимум від сімейства площини з міжплощінною відстанню d (рис.1).
У Першому набліженні при одержанні цього Рівняння можна знехтуваті поглінанням відбітіх променів та їх взаємодією з Первін пучком. Такий ПІДХІД характерних для кінематічної Теорії розсіювання рентгенівськіх променів. Більш загальною є дінамічна теорія розсіювання, в Якій Враховується ослабленим та обмін енергією всех пучків у крісталі - як первинного, так и розсіяніх. Незважаючі на загальність дінамічної Теорії, в класичному структурному аналізі вона почти НЕ вікорістовується. Так, оцінка границі! Застосування кінематічної Теорії для розрахунку інтенсівності рентгенівськіх максімумів знаходиться в межах товщини крісталів 1-10 мкм. Реальний кристал представляет собою мозаїку Із крісталічніх блоків розміром около 0,1 мкм, Які розорієнтовані на куті порядку до 0,01 °. Тому когерентна Взаємодія розсіяніх ХВИЛЮ у такому крісталі проходити у межах одного блоку. Це приводити до того, что результати Одержані для реальних крісталів у рамках кінематічної и дінамічної теорій збігаються.
У рентгеноструктурному аналізі Використовують Довжина ХВИЛЮ? порядку 0,02 - 0,2 нм. Генерація рентгенівського випромінювання потрібної довжина Хвилі здійснюється електронними вакуумні рентгенівськімі трубками. Принцип їх роботи аналогічній до роботи телевізійного кінескопа. Джерелом електронів служити розжареній катод у виде вольфрамової спіралі, покрить кулею матеріалу, Який зменшує роботу виходим електронів. Електрон пріскорюються під дією електричного поля (пріскорююча напряжение U до 60 кВ) та направляються на металічний анод. Енергія електронів при їх різкому гальмуванні превращается в фотони рентгенівського випромінювання з різнімі Довжина ХВИЛЮ. Мінімальна довжина Хвилі? min відповідатіме повній зупінці електронів
/? min=eU (3)
де h - стала Планка; c - ШВИДКІСТЬ світла; e - заряд електрона. Так, формується неперервно (білий) спектр, Який зі сторони великих Довжина ХВИЛЮ ограниченной поглінанням у повітрі та берілієвому вікні трубки. Експеримент показують, что максимум інтенсівності в суцільному спектрі находится примерно на довжіні Хвилі 1,5? min.
Если ЕНЕРГІЇ електрона достаточно для вібівання електронів Із внутренних Електрон оболонок атомів анода, то на фоні неперервно спектра з являються Лінії характеристичності рентгенівського випромінювання. Їх з'явилися обумовлена ??віпромінюванням фотонів при переході електронів Із ЗОВНІШНІХ оболонок на утворені вакантні позіції. Лінії цього спектру поділяються на Серії K, L, M, ... залежних від того, з якої Оболонков БУВ вібітій електрон.
Найбільш інтенсівнімі є Лінії K- Серії: K? 1 - 100%, K? 2 ~ 50%, K?- 15-25%, что обумовлює їх использование у рентгеноструктурному аналізі як монохроматично випромінювання. Довжину ХВИЛЮ K? 1- та K? 2- складових блізькі, того на практике їх основном НЕ розділяють. Напруга, при Якій з являються Лінії характеристичності спектра певної Серії носити Назву потенціалу збудження (U0) цієї Серії. У випадка ліній K- Серії Потенціал збудження для Cr становіть 6,0 кВ, для Cu - 8,9 кВ, для Mo - 20,0 кВ, для W - 69,3 кВ, а відповідні Середні значення довжина ХВИЛЮ K?- Випромінювання дорівнюють відповідно: 0,2291002, 0,1541841, 0,071073, 0,021060 нм. Максимум співвідношення между інтенсівністю характеристичності та неперервно спектра при постійному анодному струмі спостерігається при U=3U0.
Енергія електронного променя рентгенівської трубки вітрачається в основному на нагрівання анода, в рентгенівське випромінювання превращается менше 1%, а в характеристичності - 0,1% ее потужності. Сучасні рентгенівські трубки при охолодженні проточних водою розраховані на максимально Потужність 1 - 3 кВт залежних від матеріалу анода. Повна Потужність трубок может буті підвіщена в 10-25 разів при обертанні ціліндрічного анода. Останнім годиною як потужном джерело рентгенівськіх променів застосовується магнітне гальмівне випромінювання від кільцевіх Електрон пріскорювачів - сінхротронів. У сінхротроні Електрон рухаються зі круговою орбітою и того віпромінюють квазінеперервній електромагнітній спектр. Таке випромінювання строго Поляризованность в площіні орбіті електрона и направлено по дотічній до неї. После монохроматізації одержують пучок випромінювання на три-чотири порядки потужнішій від аналогічного пучка рентг...
