Рентгеновский трехкристальный спектрометр Советский патент 1976 года по МПК G01N23/20 

(54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ТРЕХКРИСТАЛЬНЫЙ СПЕКТРОМЕТР

Изобретение относится к рентгеновским спектрометрам для исследования структурных несовершенств кристаллов.

Известен трехкристальньш спектрометр, содержащий рентгеновскую трубку, коллиматор, первьш и второй кристаллы-монохрюматоры, исследуемый кристалл, держатели указанных кристаллов с устройствами поворота, причем рентгеновская трубка и коллиматор установлены на платформе, которая выполнена поворотной относительно оси поворота первого кристалла монохрома тора. Известньш спектрометр содержит также детектор излучения, устройство его поворота и устройство для отсчета углов дифракции. Однако, пользуясь этим спектрометром, невозможно исследовать монокристаллы, в частности, монокристаллические пленки при углах Вульфа-Брэгга, близких к 90°.

Цель изобретения - расширить диапазон иссле дуемых углов дифракции.

Для этого исследуемьш кристалл, второй крио талл- монохроматор и детектор излучения с соответствующими устройствами поворота установлены на параллельных направляющих и введен детектор излучения с устройством независимого поворота относительно оси поворота исследуемого кристалла.

На чертеже изображен предлагаемый рентгеновский спектрометр.

Он содержит первый и второй кристалл-монохроматоры 1 и 2, исследуемьш кристалл 3, устройства поворота указанных кристаллов с осями 0,0,0 , источник 4 рентгеновского излучения, коллиматор 5, счетчики излучения 6 и 7, устройства поворота счетчиков с осями поворота О и О , причем ось О совпадает с осью О поворота исследуемого кристалла 3. Исследуемьш кристалл 3 и счетчик 6, второй кристалл-монохроматор 2, счетчик излучения 7 установлены на прямолинейных направляюидах 8, 9, 10 соответственно. Источник 4 рентгеновского излучения и коллиматор 5 установлены на поворотной платформе 11, ось поворота которой совпадает с осью О поворота первого кристалла-монохроматора 1 Для перемещения кристаллов 2, 3 и счетчиков 6, 7 вдоль направляюш11х предусмотрены устройства перемещения 12, 13 и 14.

Рентгеновский спектрометр работает следующим образом. Рентгеновский луч от источника излучения падает на первый кристалл 1, который поворотом вокруг своей оси вращения О , а также поворо том источника 4 рентгеновского излучения на 2 выводится в отражающее положение так, что отраженный от нее луч идет вдоль направляющей 8 и регистрируется счетчиком 6. Затем повора чивают с помощью механизма совместного поворота источника рентгеновского излучения и первого кристалла-монохроматора луч, отраженный этм кристаллом так, чтобы он проходил через ось О второго кристалла-монЪхроматора 2, расположенную на направляющей 9. После этого второй кристалл-монохроматор 2 поворотом вокруг оси О (около значения V Б ) устанавливается в отражающее положение, при этом отраженный от него луч фиксируется счетчиком излучения 6, находящимся на оси О исследуемого кристалла. Затем ось вращения исследуемого кристалда О с помЬщью устройства перемещения 12 вдоль направляющей 8 устанавливается на луч, отраженньш вторым кристалл-монохроматором 2. Аналогично двум первым вьшодится в отражающее положение третий исследуемый кристалл 3 (мо нокристаллическая пленка). При вращении исследу змого кристалла 3 в определенном угловом интерв ле вокруг оси О счетчик 7 предаарительно с помощью устройства перемещения 14 вдоль своей направляющей 10 и вращения вокруг оси О , наст роенный на отражаемый исследуемым кристаллом 3 луч, зарегистрирует кривую диффракционного отр жения. Переход на другие значения углов дифракщги осуществляется последовательным поворотом луча, отраженного первым кристалл-мо но хромато ром 1, с помощью поворотной платформы 11, поворотами кристаллов 2 и 3 вокруг своих осей О и О и их линейными смещениями в новые положения на соответствующих направляющих. Расположение кристаллов и счетчиков на разных параллельных направляющих практически исключает ограничения, налагаемые на величину утла дифракции УБ конечными размерами механических частей прибора (трубки, счетчика, кристаллодержателей), и дает возможность проводить измерения при брэгговских углах до 88° (2 VB -176°). Описанный рентгеновский спектрометр позволит осуществить с помощью неразрушающих рентгеновских методов преш1зионное измерение важнейпшх параметровмонокристаллических слоев, таких как концентрация и распределение примеси, измерение параметра кристаллической рещетки и т. д. Формула изобретения Рентгеновский трехкристальньш спектрометр, содержащий рентгеновскую трубку, коллиматор, первый и второй кристаллы-монохрома торы, исследуемый кристалл, держатели указанных кристаллов и устройства поворота каждого кристалла, детектор излучения, устройство поворота детектора и устройство отсчета углов дифракции, причем рентгеновская трубка с коллиматором установлены на платформе, поворотной относительно оси поворота первого кристалла-монохроматора, отличающийся тем, что, с целью распшрения диапазона исследуемых углов, исследуемый кристалл, второй кристалл-монохроматор, детектор излучения с устройствами их поворота установлены на параллельных направляющих и введен детектор узлучения с устройством независимого поворота относительно оси поворота исследуемого кристалла.