Файл: Зевин, Л. С. Количественный рентгенографический фазовый анализ.pdf

Т а б л и ц а 4 Оценка кратковременной нестабильности дифрактометра ДРОН-1

* Дифрактометр предварительно прогревался в течение 1,5 ч.

Кратковременная нестабильность такого же порядка была опреде­ лена в работе [87].

Оценка длительной нестабильности — дрейфа. К дрейфу интен­ сивности приводит главным образом нагрев аппаратуры — генера­ торного устройства, стабилизатора напряжения, электронных при­ боров. Дрейф также обнаруживается путем сравнения измеренной дисперсии с пуассоновой. Измерения интенсивности выполняются в течение всего рабочего дня и п — полное число измерений за рабо­

где J — среднее значение интенсивности за время Т. Если нет кратко­ временной нестабильности, то отношение измеренной дисперсии

s| = s2 -f- sj к пуассоновой s® = J /t равно

Для п — 25 значение F0j05 (°о, 24) = 1,5 и при J t = 10е можно,

V

исходя из уравнения (11,9), обнаружить [дрейф ^ -100 = 0,2%.

Если кратковременная нестабильность существенна и составляет, например, 0,5%, то, используя данные предыдущего примера, легко

57

58

где / 0 — некоторое среднее значение контрольной интенсивности. Число контрольных измерений не может быть очень велико. Если они производятся 5 раз за рабочий день, то ^ 0,00 (°°> 4) --■=2,4, и при относительной погрешности измерений 0,5%, может быть обнаружен

время, и в ряде случаев получать полуколичественные оценки кон­ центраций фаз.

Совершенствование геометрической схемы дифрактометров

Существенными недостатками геометрических схем отечественных дифрактометров является отсутствие дополнительной антирассе­ ивающей щели Qi и неудачное расположение в гониометрах ГУР-4

а

J,имп/сек

Рис. 21. Изменение интенсивности фона (а) и участок дифрактограммы сернокислого алюминия (б) в области небольших углов рассеяния.

Дифрактометр ДРОН-1: 1 — с антирассеивающей щелью; 2 — без антирассеивающей щели. Расходимость пучка в плоскости фокусирования для а — у = 0,6°, для б — у — 0,3°

V и ГУР-3 щели Q3, ограничивающей вертикальную расходимость пучка (см. рис. 15). Антирассеивающая щель (?4 вместе с аналити­ ческой щелью Q2 образует обратный коллиматор, который может быть настроен так, чтобы пропустить в счетчик только излучение, рассеянное образцом, и экранировать излучение, рассеянное возду­ хом, краями держателя и т. д. В результате существенно снижается

59,

фон рентгенограммы под углами 2Ѳ << 10° (рис. 21). Это качество особенно важно при съемке минералов глин. Наиболее точно обрат­ ный коллиматор можно настроить, если ширина антирассеивающей щели будет изменяться плавно. Однако удовлетворительные резуль­ таты получаются и при использовании стандартных вкладышей. Устройство для перемещения держателя в направлении, перпенди­ кулярном рассеянному пучку, можно собрать на отдельной пластине, а затем укрепить ее на задней стенке стойки аналитической щели.

Ширина антирассеивающей щели должна немного превосходить ' ширину щели счетчика Ьс. Юстировка щели осуществляется следу­ ющим образом: счетчик устанавливается для регистрации какоголибо сильного отражения (угол 2Ѳ ^ 2 0 —30°). Перемещением анти­ рассеивающей щели в указанных на рис. 15 направлениях следует добиться того, чтобы при введении щели интенсивность отражения снижалась не более чем на 2—5%.

Щель Qз в гониометрах ГУР-3 и ГУР-4 расположена на рассто­ янии — 100 мм от образца. Так как фокус трубки БСВ-6 не является точечным (Hf = 2,5 мм), на образце возникают большие области полутеней. В результате происходит существенное увеличение раз­ мытия дифракционного пика, непропорциональное росту его интен­ сивности. Намного выгоднее отнести щель ближе к оси гонио­ метра [И].

§ 3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ДИФРАКТОМЕТРЫ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ФАЗОВОГО АНАЛИЗА

Методика количественного фазового анализа на дифрактометрах ^ общего назначения типа УРС-50ИМ или ДРОН-1 отличается сравни­ тельно малой производительностью из-за больших потерь времени на регистрацию участков рентгенограммы между аналитическими линиями, смену образца и т. д. Обычно анализ 2—3-фазного образца, без учета времени на подготовку препарата, занимает не менее одного часа. Можно в качестве примера привести затраты времени на анализ портландцементного клинкера [12]. Участок дифрактограммы регистрируется при помощи самописца. Четырехкратная съемка в интервале углов 2Ѳ 27—36° занимает 80 мин. Опре­ деляется интенсивность в максимуме четырех аналитических пиков

Значительные затраты ручного труда требуются и на последую­ щую обработку полученных результатов. Повышение экспрессности фазового анализа и его автоматизация, несомненно, открыли бы совершенно новые перспективы использования этого метода в гео-^ логической практике. В рентгеновском приборостроении наметились два пути создания специализированных дифрактометров для коли­ чественного фазового анализа: многоканальные дифрактометры и дифрактометры с программным управлением. Первые предназна-

60