Сканирование деформации

В физике деформации деформационное сканирование — это общее название различных методов, целью которых является измерение в кристаллическом материале посредством ее влияния на дифракцию рентгеновских лучей и нейтронов . В этих методах сам материал используется в качестве тензодатчика .

Различные методы основаны на порошковой дифракции , но вместо попыток получить неизвестную структурную информацию следует искать небольшие сдвиги в дифракционном спектре, которые указывают на изменение параметра решетки. Сравнивая параметр решетки с известным эталонным значением, можно определить. Если провести достаточное количество измерений в разных направлениях, можно вывести тензор деформации . Если известны упругие свойства материала, можно вычислить тензор напряжений .

Принципы

На самом базовом уровне сканирование деформации использует сдвиги в дифракции Брэгга. пики для определения деформации. Деформация определяется как изменение длины (сдвиг параметра решетки d), деленное на исходную длину (параметр недеформированной решетки d ₀ ). При сканировании деформации на основе дифракции это изменение положения пика, деленное на исходное положение. Точное уравнение представлено в терминах угла дифракции, энергии или – для относительно медленно движущихся нейтронов – времени полета:

$\epsilon ={\frac {\Delta d}{d_{0}}}={\frac {\Delta \theta }{\theta _{0}}}={\frac {\Delta E}{E_{0}}}={\frac {\Delta t}{t_{0}}}\,$

Методы

На детали метода сильно влияет тип используемого излучения, поскольку лабораторные рентгеновские лучи, синхротронные рентгеновские лучи и нейтроны имеют очень разные свойства. Тем не менее, существует значительное совпадение между различными методами.