Счётчик рентгеновских квантов

В дифрактометре ДРОН-2,0 используется сцинтилляционный счётчик - один из наиболее совершенных детекторов рентгеновского излучения слабой интенсивности [14]. Счётчик содержит прозрачный люминесцирующий кристалл (сцинтиллятор) и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). В качестве сцинтилляторов применяют кристаллы NaI или KI, активированные небольшой примесью таллия. Схема сцинтилляционного счётчика приведена на рис. 13. Квант рентгеновского излучения, попадая в кристалл, вызывает в нём вспышки – сцинтилляции видимого или ультрафиолетового излучения. Один квант рентгеновского излучения даёт несколько десятков или сотен фотонов.

Фотоны сцинтилляций, достигающие фотокатода ФЭУ, преобразуются в фотоэлектроны, которые ускоряются электростатическим полем и, попадая на первый динод умножителя, выбивают из него вторичные электроны. Каждый фотоэлектрон выбивает несколько вторичных электронов. Путём повторения процесса «выбивания» электронов на последующих 10 – 15 динодах получают на выходе ФЭУ импульс напряжения в несколько десятков милливольт, регистрируемый счётной системой.

Фокусировка по Бреггу-Брентано (рис. 15) [13] основана на равенстве вписанных углов, опирающихся на одну и ту же дугу: фокус рентгеновской трубки F, поверхность образца Р и приемная щель счетчика квантов S должны находиться на одной окружности – окружности фокусировки 1.

При повороте образца вокруг оси гониометра радиус окружности фокусировки r_f изменяется по условию

а точка фокусировки смещается по окружности 2 постоянного радиуса R_r – окружности гониометра. Очевидно, что для выполнения этого условия при повороте образца на угол ∆θ необходимо повернуть приемную щель счетчика вокруг оси гониометра на угол 2∆θ, т. е. угловая скорость движения счетчика должна быть вдвое больше угловой скорости движения образца. Такое соотношение этих угловых скоростей обеспечивается с помощью редуктора гониометра.

Таблица опытных и расчетных данных

Образец №	Кристалло- графическая плоскость, (hkl)	Ѳ, град.	Экспериментальные данные	Расчётные данные
Ѳ1	Ѳ2	Ѳ3	Ѳ4	α
		18	22,24	14,57	18,42	18,49	3,835
		45,5	45,75	45,9	46,05	45,8	0,146
		18	22,19	14,61	18,11	18,54	3,796

Кристалло- графическая плоскость, (hkl)	Норма максимального угла разориентации α, град.
	4
	0

Вывод: В результате проделанной работы, ознакомился с методом определения ориентации кремниевых пластин, с принципом действия и назначением рентгеновского дифрактометра ДРОН-2. Максимальные углы разориентации α не превышают допустимые значения, следовательно, кристаллографическую ориентацию плоскости поверхности пластины считаем идентичной заданной кристаллографической плоскости.

Дата добавления: 2015-10-21