Что такое рентгеновский гониометр и для чего он нужен
Рентгеновский гониометр — это специализированный прибор, предназначенный для исследования структуры материалов. Его основная задача — регистрация на фотопленке дифракционной картины, которая возникает при взаимодействии рентгеновских лучей с исследуемым образцом. Принцип работы основан на точном позиционировании образца и детектора, что позволяет вызывать и фиксировать явление дифракции. Важно отметить, что такой гониометр может использоваться как самостоятельное устройство или входить в состав более сложного оборудования — рентгеновского дифрактометра.
Ключевая функция и разнообразие конструкций
Главное преимущество прибора — способность одновременно фиксировать два ключевых параметра: положение образца в момент возникновения дифракции и направление лучей, которые на нем дифрагировали. Конструкция рентгеновских гониометров не является универсальной и сильно зависит от типа исследуемого объекта.
- Для монокристаллов: В этом случае и образец, и фотопленка находятся в движении. Координаты на пленке напрямую соответствуют углу поворота образца и углу дифрагированного луча. Такие модели оснащены щелевым экраном, который служит для определения так называемого дифракционного конуса.
- Для поликристаллов: Исследование проводится с использованием расходящегося пучка рентгеновских лучей. После дифракции лучи сходятся в одну точку. При этой методике образец, щель детектора и фокус рентгеновской трубки располагаются на одной окружности, что обеспечивает необходимые условия для анализа.
Гониометр в составе дифрактометра
Когда гониометр является частью рентгеновского дифрактометра, его конструкция усложняется. Она включает специальные валы, на которых монтируются датчики и лимбы (угломерные шкалы). Лимбы визуально отображают углы поворота образца и детектора, а также угол наклона самого детектора. В такой системе счетчик (детектор) движется строго в одной плоскости, в то время как исследуемый образец может поворачиваться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, что обеспечивает полный пространственный анализ.
Дифрагированный пучок попадает именно в плоскость движения счетчика. Считывая показания с лимбов, оператор может точно определить углы поворота образца и положение счетчика в момент регистрации дифракции. Что касается формирования первичного пучка излучения, то в гониометре, как и в рентгеновской камере, для этого используются монохроматоры или коллиматоры (подробнее см. статью «Рентгеновская камера»). Эти элементы отвечают за создание узкого и монохроматического луча, необходимого для получения четкой дифракционной картины.