Файл: Ямалеев К.М. Диффузное рассеяние рентгеновских лучей стареющими сплавами.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 87
Скачиваний: 0
I, nppujS. ед.
Р и с . 3 5 . Распределение интенсивности дифф; ного рассеяния вбшізи узла 1 1 1 на рентгене-
граммах сплава A l-A g с учетом ( I ) и без учета (II) центрального диффузного пятна
[5 4 ]
ношение объема, занимаемого атомами компонента В, к объему зоны ГП
|
/ |
P(x)dv |
|
cB - - |
ï |
----------- . |
(2.44 |
|
/ dv |
|
V
Это выражение справедливо, поскольку размеры атомов компо нентов в сплавах типа А1—Ag близки. В сферических координа тах, проведя возможные сокращения, формулу (2.44) можно запи сать в виде
R
|
/ |
P(x)x^dx |
|
|
сВ = |
^ |
--------------- ■ |
( 2 |
- 4 3 |
|
J |
x^dx ' |
|
|
|
о |
|
|
|
где R - |
радиус зоны ГП. Интеграл в знаменателе равен |
П'ѴЗ, |
||
интеграл |
в числителе можно представить в виде суммы |
^ |
Р(х) |
хх^Дх, которая определяется для последовательных значений вплоть до R. ] Окончательно получаем следующую формулу для определения концентрации атомов компонента В . в зонах ГП:
R
3 2 |
Р(х)х2 Дх |
с = |
(2 .46 |
В |
|
Г л а в а III
ГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ДИФФУЗНЫХ ЭФФЕКТОВ
Аналитические методы расчета, как следует из главы И, довольно сложны и предполагают проведение большого числа раз личных математических операций. Поэтому применительно к опре деленным случаям были предложены различные методы графичес кого построения о.д.р., позволяющие существенно сократить вре мя обработки рентгенограмм [ 11,56,57]
1 . Метод определения координаты точки обратной решетки кристалла с помощью сферы Эвальда [11]
Метод заключается в том,, что определяются координаты наб людающихся диффузных эффектов, лежащих в обратном простран стве, естественно, на сфере Эвальда, в системе координат, свя занной со сферой Эвальда, т.е. в системе, положение которой от носительно пространства обратной решетки кристалла меняется с каждым поворотом кристалла. Выбирается цилиндрическая система координат, ось Z которой параллельна оси поворотов кристалла
и проходит через центр сферы Эвальда. Угол поворота обратной
решетки кристалла |
Cf отсчитывается |
от |
направления 0 - 0 |
первич |
||
ного пучка. |
|
|
|
|
|
|
Для определения |
координат |
z |
и |
ср |
строится сетка (рис. 36). |
|
Вертикальные линии на ней представляют собой пересечения |
||||||
плоскостей, проходящих через |
ось |
Z, |
с поверхностью, |
располо |
женной вокруг центра сферы Эвальда таким же образом, как во круг исследуемого кристалла расположена цилиндрическая пленка (см., например, рис. 29). В случае плоской пленки этой поверх ностью является плоскость, перпендикулярная к первичному пуч ку. Графическое построение производится путем изображения этой поверхности на чертеже на расстоянии от центра сферы Эвальда, равном расстоянию пленки от исследуемого кристалла, и нахож дения пересечений с этой поверхностью плоскостей, проходящих
через |
ось |
Z. ' Обычно эту плоскость располагают на расстоянии |
D =40 |
мм |
от центра сферы Эвальда. |
На.рис. 36 вертикальные линии находятся на расстояниях, соответствующих углу между соседними плоскостями в 2°. Эти линии позволяют измерить координату (р . Горизонтальные гипер болы на рис. 36 представляют собой проекцию из центра сферы
+3
Р и с . 3 6 . Сетка для опреде ления координат ср и z с по мощью плоской рентгенограммы
Эвальда на поверхность, соответствующую пленке, линий пересе чения сферы Эвальда с плоскостями, перпендикулярными к оси Z. Положение последних определяет координату z. Расстояние между линиями соответствует расстоянию между плоскостями,
измеренному |
в масштабе |
а* |
исследуемого |
кристалла |
(напомним |
|
а* |
= 1 / а, а |
- параметр |
решетки;. Положение вершин гипербол |
|||
на |
рис. 37 и |
угол а конуса, |
образующего |
гиперболу, |
обычно |
устанавливаются путем графического построения. Дальнейший ход
гипербол |
рассчитывается |
по формуле |
z = |
/ х 2 + D2 |
/tga, |
||
где z и X |
- координаты на пленке. Такая сетка строится для |
||||||
излучения с определенной длиной волны 7. |
|
|
|||||
Координаты z |
и ф |
находят простым |
наложением пленки |
||||
(рентгенограммы) |
на |
сетку |
(сама сетка |
обычно |
наносится |
на |
прозрачную рентгеновскую пленку без эмульсии). Для получения координаты г используется вторая сетка (рис. 37). Концентрич ные круги на этой сетке представляют собой проекцию следов, соответствующих гиперболам, пересечения сферы Эвальда плоскоі
тями на плоскость, |
перпендикулярную |
к z. |
Следовательно, эти |
||||||
круги определяют координату z. |
Радиальные |
линии соответству |
|||||||
ют |
следам |
плоскостей, |
проходящих |
через ось |
Z , |
т.е. определя |
|||
ют координату ф . |
Зная z |
и ф , с помощью |
этой проекции на |
||||||
ходим и координату |
г |
из |
условия, |
что |
точка |
с |
координатами z |
||
и ф |
должна лежать на сфере Эвальда. |
|
|
|
|||||
При построении |
для |
радиуса сферы Эвальда выбирается значе |
|||||||
ние |
ВД, |
где В |
- масштабный коэффициент. На второй сетке |
(см. рис. 37), как и на первой (см. рис. 36), расстояние менаду
плоскостями С в |
направлении z |
постоянно и выражено в едини |
цах а. От такой |
системы легко |
перейти графическим способом |
Р и с . 3 7 . Сетка для определения координат |
r^no^Cf и г |
и для пе- |
|||
эесчета полученных |
величин |
в координаты |
х, у |
u z |
в про |
странстве обратной |
решетки |
|
|
|
|
к системе координат, связанной с пространством обратной решет ки кристалла.
Для примера рассмотрим конкретный случай, когда осью пово- . ротов кристалла с ГЦК решеткой является кристаллографическое на^ правление [ 001] (ось Z). Тогда координаты z в обеих сис темах (связанных со сферой Эвальда и с обратной решеткой) рав
ны. Координаты X и у определяются следующим образом. |
На |
||
кальку наносится сетка, оси которой соответствуют |
осям |
X |
и |
Y обратной решетки, величина ячеек сетки равна |
Ва*. |
Каждая |
ячейка может быть разбита на еще более мелкую сетку для более точного определения координат. Калька накладывается на сетку, связанную со сферой Эвальда,таким образом, чтобы совпали нуле вые точки в обеих сетках, причем направление 0 - 0 устанавливает
ся так, чтобы оно совпало с кристаллографическим, параллельным первичному пучку.
На рис. 37 изображен случай, когда с первичным лучом совпа дает кристаллографическое направление, отклоненное на 2 2 ° от
оси [010]. Для каждого положения кристалла, как видно из рис. 37, переход от одних координат к другим производится про
сто, для этого необходимо только повернуть кальку на угол, соот ветствующий реальной ориентировке кристалла.
Точность измерений этим способом |
определяется |
лишь точно- |
|
стью построения сетки. Например, для |
кристаллов с |
* |
1 |
а |
=— = |
а