Кристаллографияның құрылымдық негізі Құрылымдық кристаллографияның элементтері Рентген сәулелерінің физикасы
жүктеу/скачать 2.31 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рентген сәулесінің көздері
| Рентген сәулесінің дифракциясы
Рентген сәулесінің дифракциясы мен интерференция құбылысы бір-бірімен тығыз байланысты. Шашыраған когерентті рентген сәулелері, басқа да электромагниттік толқындар сияқты, бір-бірімен өзара қабаттасып, кеңістіктің бір нүктесінде интенсивтілігінің артуын және тағы бір нүктесінде кемуін рентген сәулесінің интерференциясы дейді. Интерференция құбылысын байқау үшін қолданылатын дифракциялық тордың ролін кристалдық тор атқарады. Себебі кристалдардың жазықтықаралық ара қашықтықтары рентген сәулесінің толқын ұзындығына сәйкес келеді. Рентген сәулесінің көздері Түрліше заттардың құрылымын зерттеу – жоғарғы жылдамдықты электрондар ағынын алумен тығыз байланысты. Электрондарды үдеткіштер – бетатрондар мен сызықты үдеткіштер қысқатолқынды рентген сәулесін алуға қолданылады. Бірақ үдеткіштердің көлемі үлкен, жылжымайтын, қосуы күрделі және электр энергиясын көп тұтынатын болғандықтан, көпшілік жағдайда тұрақты (стационар) құрылымдар түрінде ғана болады. Сондықтан тұтынатын энергиясы аз, қолдануға ыңғайлы, жоғарғы жылдамдықты электрондар көзі ретінде рентген түтігі қолданылады. Электрондар ағынын алуға арналған рентген түтіктері ыстық катодты (бос электрондар термоэлектрондық эмиссия нәтижесінде алынады) және суық катодты (бос электрондар ағыны автоэлектрондық эмиссия әсерінен туындайды) болып екіге бөлінеді. Рентген түтіктерінің іші тұрақты вакуум болады. Оларды бөлшектеуге болмайды. Екінші бір түрлері бөлшектеуге қолайлы вакуум насостарымен жабдықталады. Қазіргі уақытта ғылым мен техникада ыстық катодты жоғарғы вакуумды рентген түтігі кеңінен қолданылады. Олардың ішіне екі электрод – анод пен катод (9-сурет) бекітіледі. Колбаның ішіндегі ауа жоғары вакуумға дейін (10-7 – 10-8 мм.сын.бағ) сиретіледі. Жоғары вакуум электрондардың анодтан катодқа қарай еркін қозғалысын қамтамасыз етіп, қызған катодты жылулық, химиялық және электрлік әсерден қорғайды. Рентген түтігінің катоды қызатын қылсымнан және фокустаушы қалпақшадан тұрады. Қылсымның және қалпақшанаң пішіндері түтіктің анодындағы фокустық нүктенің пішініне байланысты болады. электрондар эмиссиясын арттыру үшін вольфрам қылсымды ториймен қаптайды.
Рентген сәулесінің аноды – көлденең қимасына анодтың айнасы престеліп бекітілген мыс цилиндр. Анодтың айнасынмен электрондар соқтығысып қозғалыстары тежеледі. Нәрсенің кескінін алуға арналған рентген түтіктерінде анодтың айнасы вольфрамнан, ал рентгенқұрылымдық сараптамада (рентгенструктуралық анализде) сипаттамалық рентген сәулесі қолдануға арналған металдан жасалады. Рентген түтіктерінде анодтың көлденең қимасы, катодпен салыстырғанда, бұрыш жасай орналастырылады. Бұл түтіктен шыққан электрондардың бағытталған максималды ағынын алу үшін қолданылады. Электрондар анодпен соқтығысқанда олардың энергиясының мөлшері 95 % -ы жылу энергиясына айналатын болғандықтан анод тез қызады. Сондықтан анодты салқындату үшін су немесе арнайы май қолданылады. Анодтан шағылған электрондарды бөгеу үшін және рентген сәулелерінен қорғану үшін анод арнайы жасалған мыс қораптың ішіне орналастырылады. Рентген түтігінің ішінде пайда болған қажетті сәулелер шығу үшін мыс қорапта арнайы жасалған терезелер бар. Ол терезелерді рентген сәулесін өте аз жұтатын берилийдің жұқа пластикаларынан жасайды. Рентген сәулесінің қуаты (Р) анод пен катодтың арасындағы кернеуге (U) және түтіктен өтетін максималды тоққа (І) тәуелді, яғни P=UJ (5) Рентген түтігінің нақты қуаты фокустық нүктенің диаметріне (яғни меншікті қуатына), анодтың материалына және түтікті қолдану мерзіміне тәуелді болады. Фокустық нүкте дөңгелек тәріздес немесе сызық пішіндес болуы мүмкін. Вольфрамнан жасалған катодтың қылсымы электр тоғымен 2000 – 2200 0С –қа дейін қыздырылады. Өндірістен шығатын рентген түтіктері әріптер мен сандардан құралған шартты белгілермен белгіленеді. Бірінші сан рентген түтігінің шекті қуатын көрсетеді. Одан кейінгілер: бірінші әріп – рентген сәулесінен және жоғарғы кернеуден қорғау түрі. (Р-рентген сәулесінен қорғау жүйесі бар рентген түтігі; Б-қорабында рентген сәулесінен және электр тоғынан қорғау жүйелері орналастырылған, яғни қауыпсыз; егер ол әріп болмаса қорғау – жүйесінің жоқ екенін көрсетеді.); екінші әріп – рентген түтігін қолдану аясын көрсетеді (Д – медицинада – сәуле арқылы індетті анықтауда – диагностикада; Т- терапияда; П – заттардың құрылысын анықтауда – дефектоскопияда; С –құрылымдық сараптамада (структуралық анализде); Х – спектрлік сараптамада);
үшінші әріп – салқындату әдісі; К – желдеткішпен салқындату; М – майлы радиатормен салқындату; В – су радиаторымен салқындту; егер әріп болмаса онда жасанды салқындатқыш жоқ болғаны. Рентген құрылымдық сараптамада қолданылатын рентген түтіктерінде, анодтық кернеудің орынына, анод айнасы жасалған матриал көрсетіледі. Ондай материал ретінде Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag, W және кейбір таза металдар қолданылады. Мысалы, рентген түтігінде мынадай белгілеу болсын: 0,7 БСВ -2-Со. Осы белгіні былай түсіну керек: қуатты 0,7 кВт, қауыпсыз, құрылымдық сараптама жасауда, сумен салқындайтын 2-типті, кобальт анодты рентген түтігі. 0,4 БМП -2-120 деген белгісі бар рентген түтігі мынадай: қуаты 0,4 кВт, қауыпсыз, заттардың құрылысын анықтауда – дефектоскопияда, майлы салқындатқышты, 2- типті, анодтың кернеуі 120 кВт рентген түтігі. жүктеу/скачать 2.31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|