Methods of synchrotron radiation monochromatization (research review)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 216 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вать и другие факторы, возникающие в процессе изготовления и эксплуатации оборудования, – например, уровень тепловой нагрузки, действующей на материал. Одна из особенностей, характерных для многослойных монохроматоров, заключается в проявлении взаимной диффузии атомов в разнородных материалах и возможности образования на границах слоев новых фаз. В англоязычной литературе двухзеркальные монохроматоры называют DMM (Double Multilayer Monochromator). Конфигурации и геометрия оптических элементов Принцип дифракции, обеспечивающей монохроматизацию рентгеновского излучения, может быть реализован с использованием двух схем. Одна из них – схема Брэгга (рис. 10, а) – предполагает отражение лучей поверхностными слоями кристалла. Первые монохроматоры, основанные на этой схеме, предложили в 1921 году Дэвис и Стемпел [17]. В отличие от схемы Брэгга, представленная в работе [18] схема Лауэ основана на прохождении излучения сквозь кристалл (рис. 10, б). В обоих случаях реализуется условие Вульфа – Брэгга. В зависимости от выбора геометрии и ориентации кристаллов монохроматора выходящее из него излучение характеризуется различной а б Рис. 10. Дифракция излучения на кристаллах монохроматора: а – дифракция по схеме Брэгга (отражение рентгеновских лучей); б – дифракции по схеме Лауэ (прохождение рентгеновского излучения через кристалл) Fig. 10. Diff raction of radiation on crystals of a monochromator: а – diff raction according to the Bragg scheme (refl ection of X-rays); б – diff raction according to the Laue scheme (passage of X-rays through the crystal) степенью монохроматичности (рис. 11). Два кристалла, соответствующие варианту, представленному на рис. 11, а, имеют одинаковую пространственную решетку. Их кристаллографические поверхности одинаковым образом ориентированы в пространстве. В такой «недисперсионной» конфигурации монохроматичность пучка при отражении от второго кристалла не улучшается. Роль второго кристалла при реализации данной схемы заключается в восстановлении первоначального направления хода луча. В англоязычной литературе подобные двухкристальные монохроматоры обозначают аббревиатурой DCM (Double Crystal Monochromator). б в г Рис. 11. Конфигурация недисперсионных (а) и дисперсионных (б–г) кристаллов Fig. 11. Confi guration of non-dispersive (а) and dispersive (б–г) crystals В том случае, когда требуется улучшить степень монохроматичности, можно использовать одно из трех решений, схематически представленных на рис. 11, б–г. Второй кристалл, в отличие от первого, имеет другую кристаллографическую ориентацию (рис. 11, б, г) либо выполнен из другого материала (рис. 11, в) с иной ориентацией поверхностей. Дисперсионные схемы обеспечивают повышенную монохроматичность излучения за счет дополнительной дифракции на втором кристалле, способствующей выделению более узкой полосы длин волн. Количество фотонов, передаваемых в требуемом направлении, при этом снижается. Более подробно анализируемые схемы описаны в работе [19]. Дисперсионная компоновка кристаллов, соответствующая рис. 11, б, была использована авторами работы [20]. В работе [21] представлена конфигурация, аналогичная схеме, соответствующей рис. 11, г. В обоих случаях имеет место асимметричное отражение лучей.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1