В каких случаях целесообразно применение метода исчезающей фазы при построении границы растворимости.

Метод исчезающей фазы для определения положения линии ограниченной растворимости применяют обычно для изучения таких систем, где изменение периода решетки фазы с концентрацией мало, либо из-за малой растворимости добавляемого компонента.

Доп. информация о методе на стр. 399 КРЭМа.

Сколько образцов необходимо иметь для построения трех точек границы растворимости?

88.Какие методы точного определения периода решетки вы знаете? На чем они основаны?

Высокой точности определения периодов (погрешность 0,01- 0,001 %) можно достигнуть, применяя особые методы съемки и обработки результатов измерения рентгенограмм, так называемые прецизионные методы. Достижение максимальной точности в определении периодов решетки возможно следующими методами:

1) использование значений межплоскостных расстояний, определенных из углов в прецизионной области;

2) уменьшение погрешности в результате применения точной экспериментальной техники;

3) использование методов графической или аналитической экстраполяции.

 

89.Для чего используется эталон в задаче точного определения периода решетки? Какие требования к эталону?

Использование эталонного вещества. Этим методом получают рентгенограмму смеси исследуемого вещества с эталоном (в качестве эталона можно использовать NaCl, Si, CaF₂), для которого известна величина параметров элементарной ячейки. Для эталонного вещества рассчитывают величины межплоскостных расстояний и затем величины углов отражения q^’_ист^¢, которые не будут совпадать с соответствующими q^’_изм, полученными из рентгенограммы. Ясно, что истинные значения углов отражения для исследуемого вещества q_ист⁰ можно получить таким образом:

q _ист⁰=q⁰_изм+q¢_ист - q¢_изм.

Важно лишь, чтобы углы q для линии исследуемого вещества и эталона были близкими друг к другу. Это требование важно, потому что величина систематических погрешностей зависит от угла q, а для сравниваемых линий исследуемого вещества и эталона она должна быть примерно равной.

Систематические смещения дифракционного пика вызываются и рядом физических факторов, среди которых наиболее существенны изменения дисперсии и множителя Лоренца, поляризации по ширине дифракционного пика, изменение температуры образца во время съемки и преломление лучей. Изменение температуры образца во время съемки приводит в результате термического расширения к изменению параметров элементарной ячейки. Учесть влияние колебаний температуры можно, используя специальную термостатирующую приставку. Погрешности, связанные с вертикальной расходимостью, дисперсией, множителем Лоренца и поляризацией, искажают профиль дифракционного пика, однако значения их ничтожно малы и ими можно пренебречь. Для получения максимальной точности необходимо вводить

поправку на преломление. Влияние преломления лучей таково. Как следует из общей теории интерференции, в уравнение Вульфа-Брэгга должна входить длина волны лучей, распространяющихся внутри исследуемого вещества, а не в вакууме или воздухе, тогда как именно последняя фигурирует в таблицах и используется в расчетах. Эта погрешность не устраняется экстраполяцией, так как не зависит от угла q. Погрешность, обусловленная преломлением, невелика (~0,003%), но если точность определения периода решетки превосходит 2 10^-4А, то поправкой на преломление пренебрегать нельзя.

Требования к эталону. Анализируемые линии должны быть близки по углам Θ к образцу и находиться в прецизионной области Θ=60-80

Линии эталона не должны совпадать с сильными линиями от исследуемого образца.

Коэффициент поглощения эталона должен быть приблизительно равен коэффициенту поглощения исследуемой фазы.

Размер кристаллитов не должен превышать 5-25 мкм. Эталонное вещество перемешивают с порошком исследуемого вещества с помощью механической мешалки в метаноле в течение 10 часов. За это время жидкость испаряется и достигается равномерное распределение компонентов.

 

90.Как решается задача точного определения периода решетки в методе экстраполяции?

Экстраполяционные методы.

Эти методы применимы главным образом к высокосимметричным веществам, относящимся к кубической, гексагональной или тетрагональной сингониям /4/. Для кубических кристаллов с параметром элементарной ячейки а можно записать:

D а/а₀= -ctgq å Dq_i =f(q),

где åDq_i- сумма инструментальных смещений дифракционной линии. Тогда величина параметра элементарной ячейки равна: а = а₀[1+f(q)]. При q ®90⁰, ctgq®0 и, следовательно, f(q) ®0. Кроме того, f(q) можно представить в виде некоторой простой функции от угла q. Например, для центров тяжести пиков под углами q >60⁰ с достаточной точностью можно положить f(q)= cos²q. Тогда величина параметра а является линейной функцией сos²q. Таким образом, нужно точно измерить положение нескольких пиков под углами q >60⁰ (последний из них должен иметь угол q = 78-82⁰), для каждого из них определить значение параметра элементарной ячейки а и отложить эти значения в зависимости от cos²q. Пересечение прямой, соединяющей экспериментальные значения параметра а с осью q=90⁰, определит значение параметра а_экстр, свободное от всех систематических погрешностей, исключая погрешности из-за вертикальной расходимости.

Раздел

92. Точность определения периодов кристаллической решетки по электронограмме невелика по сравнению с точностью, достигаемой в рентгеноструктурном анализе. Преимуществом электронографии является то,что в связи с малостью длины волны и сильным взаимодействием элект-

ронов с веществом электронографическим анализом можно получить резкие и интенсивные рефлексы при меньших размерах кристалликов и при меньшем количестве вещества, чем это возможно в рентгенографии.

93.эталон для определения постоянной электроннографа

94,95. C=(лямбда)*L постоянная электронографа L – расстояние от образца до пластинки

Лямбда - длина волны электронного пучка, зависящая от ускоряющего напряжения

96.в электронографии уравнение вульфа брега имеет специальный вид (r=ƛL/d_HKL) изза малости длин волн и следовательно малости углов тета

97. Точечную электронограмму можно рассматривать как практически неискаженную проекцию плоскости обратной решетки на плоскость фотографической пластинки. Узлы обратной решетки могут быть размыты в одном направлении из-за того, что кристалл имеет небольшую толщину. Так как длина волны (X) электронов мала, сфера отражения имеет очень малую кривизну возле узла 000 и может быть представлена как плоскость. Кроме того, условие интерференции смягчается в связи с тем, что сфера отражения может иметь конечную «толщину» изза расходимости пучка электронов и их некоторой немонохроматичности

Раздел 12.

102. В случае светлопольных изображений контраст создается прошедшими электронами. При формировании изображения по методу темного поля контраст формируется продифрагировавшими электронами.

103. Для перехода к темному полю апертурную диафрагму смещают так, чтобы через нее прошел один

из дифрагированных лучей (луч нулевого или центрального максимума при этом не проходит через диафрагму1). Предварительно получая дифракционную картину, можно выбрать определенный дифракционный максимум (HKL), в лучах которого при введении апертурной диафрагмы и последующем изменении режима работы промежуточной линзы получается темнопольное изображение

104.-

105. С применением промежуточной линзы связана возможность легкого перехода от наблюдения микроскопического изображения кристаллических объектов к наблюдению картины электронной дифракции. Первичное или дифракционное изображение объекта формируется в главной фокальной плоскости объектива. Поскольку в электронном микроскопе используют электронные лучи с длиной волны, меньшей,чем межплоскостные расстояния кристаллической решетки, в главной фокальной плоскости объектива должна возникать дифракционная картина, соответствующая кристаллической структуре объекта.

106. Для наблюдения дифракционной картины необходимо, чтобы апертура объектива была достаточно велика. При микроскопической работе апертура ограничивается специальной апертурной диафрагмой, которую устанавливают возле задней главной фокальной плоскости объектива. При переходе к наблюдению дифракционной картины эту диафрагму убирают в сторону, так как для

обычных объектов исследования в металловедении межплоскостные расстояния слишком малы, а углы дифракции слишком велики и дифрагированные лучи задерживаются апертурной диафрагмой.Края можно увидеть в режиме или собрания /освещения/собрания освещения.отражения

107. Меняя положение селекторной диафрагмы или перемещая объект, можно получать дифракционные картины с разных участков предмета.

108. В качестве конденсорной линзы, а также линз собственно микроскопа (объективной и проекционных) чаще всего применяют электромагнитные электронные линзы. Электромагнитная

линза представляет собой соленоид, заключенный в железный панцирь.Панцирь имеет так называемый воздушный зазор внутри соленойда где и создается сильное магнитное поле определенной конфигурации. Магнитным полем конденсорной линзы электронныймпучок концентрируется возле объекта

109.объективная линза – фокусирует изображение

110. промежуточная линза переносит изображение в плоскость полевой диафрагмы с небольшим увеличением(обычно до 10)

111.главная проекционная линза проецирует изображение на экран или на фотопленку

112. В просвечивающем электронном микроскопе можно исследовать объекты достаточно малой толщины (обычно менее 1000 А). В связи с этим широко применяют методы отпечатков (реплик), т. е. тонких пленок, более или менее подробно воспроизводящих рельеф металлографического шлифа. В этих случаях разрешение изображения лимитируется не разрешающей способностью микроскопа, а качеством воспроизведения рельефа репликой. Наиболее полное использование электронного микроскопа возможно при непосредственном изучении структуры металлов, приготовленных в виде тонкой (~0,1 мк) фольги.