Поправка Рэчинджера

В рентгеновских лучей дифракции представляет поправка Рачингера собой метод учета влияния нежелательного пика K-альфа 2 в энергетическом спектре. В идеале дифракционные измерения проводятся с использованием рентгеновских лучей одной длины волны. На практике рентгеновские лучи для измерения обычно генерируются в рентгеновской трубке металла из линии K-альфа . Это поколение создает рентгеновские лучи с различными длинами волн, но попадание большинства рентгеновских лучей, не относящихся к K-альфа, к образцу можно заблокировать с помощью фильтров. Однако линия K-альфа на самом деле представляет собой две рентгеновские линии, расположенные рядом: более сильный пик K-альфа 1 и более слабый пик K-альфа 2. По сравнению с другим излучением, таким как тормозное излучение , двухпиковый K-альфа труднее фильтровать механически. Поправка Рэчинджера — это рекурсивный метод, предложенный Уильямом Альбертом Рэчинджером (1927) для устранения мешающих $K_{\alpha _{2}}$ пик. ^{[ 1 ]}

Причина двойного пика

Для дифракционных экспериментов с рентгеновскими лучами обычно используют излучение с $K_{\alpha }$ Длина волны материала анода. Однако это дублет, то есть на самом деле две немного разные длины волн. Согласно условиям дифракции уравнения Лауэ или Брэгга, обе длины волн создают максимум интенсивности. Эти максимумы расположены очень близко друг к другу, причем их расстояние зависит от угла дифракции. $2\theta$ . Для больших углов расстояние максимумов интенсивности больше.

Процедура

Основы

Длины волн $K_{\alpha _{1}}$ и $K_{\alpha _{2}}$ Также известно, что излучение увеличивает свою энергию за счет соотношения:

$E=h{\frac {c_{0}}{\lambda }}$

Отсюда можно определить угловое расстояние для каждого угла дифракции. $\Delta \theta$ определить два пика Kα.

Кроме того, известно, как интенсивность $K_{\alpha _{1}}$ и $K_{\alpha _{2}}$ ведут себя на дифракционной картине. Это соотношение определяется квантовомеханически и составляет для всех анодных материалов:

$r={\frac {I_{\alpha _{2}}}{I_{\alpha _{1}}}}=0.5$

Расчет

Общая интенсивность равна:

$I(\theta )=I_{1}(\theta )+I_{2}(\theta )$ ,

где $I_{1}(\theta )$ это интенсивность чистого $K_{\alpha _{1}}$ пик и $I_{2}(\theta )$ интенсивность чистого $\alpha _{2}$ пик.

Интенсивность $K_{\alpha _{2}}$ пик можно выразить как:

$I_{2}(\theta )=r\cdot I_{1}(\theta -\Delta \theta )$ ,

поэтому общая интенсивность равна:

$I(\theta )=I_{1}(\theta )+r\cdot I_{1}(\theta -\Delta \theta )$

Практическая реализация

Дифракционное изображение до и после коррекции Рэчингера

Чтобы практически выполнить коррекцию Рэчинджера, нужно начинать с нарастающего фронта пика. Для определенного угла $\theta$ становится интенсивностью дифракционного изображения $I(\theta )$ возьми и с $r$ весы с $I'(\theta )=r\cdot I(\theta )$ , при этом разность углов становится рассчитанной $\Delta \theta$ . В точку $\theta +\Delta \theta$ может ли истинная интенсивность $I_{1}$ (что, если нет $K_{\alpha _{2}}$ пик) будет рассчитываться по формуле: $I_{1}(\theta +\Delta \theta )=I(\theta +\Delta \theta )-I'(\theta )$ .

Поскольку измеренные значения экспериментов по дифракции рентгеновских лучей обычно доступны в виде таблиц ASCII , эту процедуру можно повторять шаг за шагом, пока не будет пройдена вся дифракционная картина.

Сегодня этот метод практически не используется. Благодаря мощности компьютеров, $K_{\alpha _{2}}$ Пик может быть установлен одновременно.

Ограничения

Из способа расчета скорректированного дифракционного изображения следует, что для малых углов дифракции коррекция не производится. Более того, предположение Рэчинджера о том, что это $K_{\alpha _{2}}$ Пик просто масштабированный вариант $K_{\alpha _{1}}$ пики неверны, поскольку линии обычно имеют разную ширину. ^{[ 2 ]} Поэтому в действительности имеет место отклонение по форме и интенсивности. Кроме того, коррекция теряет свою силу для фона, которым можно пренебречь, поскольку это само по себе вызывает нежелательную коррекцию.

Литература

Рэчинджер, Уильям Альберт (1948). «Поправка на дублет α1 α2 при измерении ширины рентгеновских дифракционных линий». Журнал научных инструментов . 25 (7). Издательство ИОП: 254–255. дои : 10.1088/0950-7671/25/7/125 . ISSN 0950-7671 .

Уоррен, Бельгия (1969). Рентгеновская дифракция . Дуврские публикации. ISBN 0-486-66317-5 .

Ссылки

^ Брент Фульц; Джеймс Хоу (29 июня 2013 г.). Просвечивающая электронная микроскопия и дифрактометрия материалов . Springer Science & Business Media. п. 706. ИСБН 978-3-662-04901-3 . Проверено 5 апреля 2019 г.
^ Краузе, Миссури; Оливер, Дж. Х. (1979). «Естественные ширины атомных уровней K и L, рентгеновские линии Kα и несколько оже-линий KLL». Журнал физических и химических справочных данных . 8 (2). Издательство АИП: 329–338. Бибкод : 1979JPCRD...8..329K . дои : 10.1063/1.555595 . ISSN 0047-2689 .

[FultzHowe2013-1] Брент Фульц; Джеймс Хоу (29 июня 2013 г.). Просвечивающая электронная микроскопия и дифрактометрия материалов . Springer Science & Business Media. п. 706. ИСБН 978-3-662-04901-3 . Проверено 5 апреля 2019 г.

[2] Краузе, Миссури; Оливер, Дж. Х. (1979). «Естественные ширины атомных уровней K и L, рентгеновские линии Kα и несколько оже-линий KLL». Журнал физических и химических справочных данных . 8 (2). Издательство АИП: 329–338. Бибкод : 1979JPCRD...8..329K . дои : 10.1063/1.555595 . ISSN 0047-2689 .

[ 1 ]

[ 2 ]