Дифракционные и микроскопические методы в металловедении

Амелинкс С., Геверс, Дж.Ван.Ландё.

Металлургия, 1984 г.

Обзор методов рентгеновской топографии

Ориентационный и экстинкционный контрасты. Рентгеновскими топографическими методами можно получить изображение поверхности исходного или срезанного кристалла или изображение проекции выбранного объема кристалла, регистрируя интенсивность рентгеновского излучения, дифрагированного исследуемыми поверхностью или объемом. Обычно для регистрации рентгеновских лучей применяют фотоэмульсию (нами будет подробно рассмотрен лишь этот способ); некоторые другие возможности для регистрации интенсивности пучка рентгеновских лучей будут указаны ниже. Уровень интенсивности излучения в каждой точке фото эмульсионного слоя определяется двумя факторами, зачастую в значительной степени не зависящими друг от друга и действующими раздельно.

Первый фактор определяется степенью соответствия локальной ориентировки образца условиям, при которых в заданном интервале длин волн некоторая часть падающего на образец излучения может отражаться в соответствии с законом Брэгга, а интенсивность отраженных лучей — находиться в интервале от нуля до некоторых конечных значений. Изменение интенсивности от одной точки изображения к другой, называемое ориентационным контрастом, характеризует величину разориен-тировок кристаллической решетки, причем чувствительность к разориен-тациям решетки обычно достаточна, чтобы их можно было рассчитать, используя простые геометрические соотношения, и контролировать в широком интервале значений. Очевидно, что нечувствительность схемы съемки к разориентировкам обусловливается применением либо однородного протяженного источника монохроматического излучения, либо локального источника полихроматического ("белого") излучения. Повышение чувствительности при ориентационном контрасте может быть достигнуто при сильной коллимации пучка характеристических рентгеновских лучей, а в еще большей степени—в результате монохроматизации и ахроматизации¹ излучения при съемке двухкристальными методами.

Вторым фактором, определяющим интенсивность дифрагированных рентгеновских лучей, является степень совершенства кристаллической решетки образца. При существенном влиянии таких физических параметров эксперимента, как длина волны рентгеновского излучения, поглощающая способность образца, коэффициент отражения используемой кристаллографической плоскости, интенсивность дифракции может находиться в интервале между двумя предельными случаями, соответствующими "идеально совершенному" и "идеально несовершенному" кристаллам. (Первый тип кристаллов определяется достаточно хорошо, тогда как реализация условий в отношении второго типа предполагает в пределе пренебрежение первичной или вторичной экстинкцией). Контраст, обусловленный локальными изменениями степени совершенства кристалла,