Главная > Физика > Физика дифракции
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

15.2. Рентгеновская интерферометрия

Измерения высокой точности стали возможными благодаря разработке рентгеновских интерферометров Бонзе и Хартом [25,26]. Был создан ряд модификаций этих приборов, в которых использованы как прохождение рентгеновских лучей через почти совершенные кристаллы кремния и германия, так и их отражение. Наиболее простая схема показана на фиг. 15.1. Три почти совершенных толстых кристалла расположены точно параллельно. Прошедший и дифрагированный пучки от первого кристалла вновь дифрагируют на втором кристалле, давая пучки, которые вместе идут к третьему кристаллу. Интерференция между этими пучками создает волновое поле, модулированное с периодичностью плоскостей решетки. Если решетка третьего кристалла представляет собой точное продолжение решетки первых двух, то максимумы интенсивности волнового поля будут совпадать с промежутками между атомными плоскостями и будет наблюдаться максимум прохождения. Поперечный сдвиг либо третьего кристалла, либо модуляций волнового поля на половину межплоскостного расстояния даст условие для максимума поглощения в третьем кристалле и, следовательно, для минимума прохождения. Следовательно, интенсивность прошедшего через это

Фиг. 15.1. Схема рентгеновского интерферометра, полученного вырезанием трех параллельных связанных слоев из большого почти совершенного кристалла кремния.

устройство излучения чрезвычайно чувствительна к любым изменениям ориентации или постоянной решетки третьего кристалла или любым изменениям фазы каждого рентгеновского луча, возникающим, например, при помещении тонкого объекта в положение, указанное на фиг. 15.1, а.

Проблема параллельного расположения трех кристаллов вместе с точностью поперечной установки в несколько ангстрем и угловой точностью лучше рад решается путем вырезания трех кристаллов и массивного связывающего основания из одного большого почти совершенного монокристалла, как показано на фиг. 15.1, б. Поперечные размеры кристаллов и ширина используемых рентгеновских пучков может быть соответственно равна нескольким сантиметрам и миллиметрам.

Приборы этого типа можно использовать для измерения толщины или показателя преломления рентгеновских лучей для любого объекта, помещенного на пути одного из лучей интерферометра. Чувствительность прохождения к ориентации третьего кристалла такова, что можно обнаруживать небольшие растяжения решетки порядка и угловые повороты порядка рад. Могут быть видны дифракционные картины от внутренних деформаций, обязанных вариациям содержания примеси в кристалле около или отдельным дислокациям и другим дефектам; прибор можно использовать также для обнаружения или измерения деформаций, связанных с внешними воздействиями, такими, как температурные градиенты или упругие деформации.

Разработаны методы, в которых рентгеновский интерферометр сочетается с оптическим так, что для измерения одних и тех же смещений кристалла используются оба вида излучения. Это означает, что рентгеновские длины волн и параметры решетки кристалла можно рассматривать как фундаментальные стандарты длины, определенные с помощью длин волн отдельных оптических спектральных линий, что дает возможность повысить абсолютную точность этих величин на несколько порядков.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление