Рентгеноспектральные методы исследования материалов на основе синхротронного излучения (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Учебное пособие Ростов-на-Дону – Таганрог Издательство Южного федерального университета 2019 1

Стр.2

УДК 535.37(075.8) ББК 22.344я73 Я 51 Печатается по решению кафедры физики наносистем и спектроскопии физического факультета Южного федерального университета (протокол № 18 от 2 апреля 2019 г.) Рецензенты: главный научный сотрудник Южного научного центра Российской академии наук Ю. Ф. Мигаль; доктор физико-математических наук, Южного федерального университета В. Г. Власенко Авторский коллектив: кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник НИИ физики Г. Э. Яловега, М. И. Мазурицкий, А. Т. Козаков, В. А. Шматко, М. А. Кременная Я 51 Рентгеноспектральные методы исследования материалов на основе синхротронного излучения : учебное пособие / Г. Э. Яловега [и др.] ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2019. – 146 с. ISBN 978-5-9275-3202-5 Учебное пособие содержит изложение материала, входящего в учебную программу курсов «Специальный физический практикум», «Физика рентгеновских лучей», «Синхротронное излучение в исследовании материалов», изучаемых студентами специальностей «Физика конденсированного состояния», «Физика», «Физика, химия и технология функциональных материалов» физического факультета и НИИ физики Южного федерального университета. Содержит контрольные вопросы и проектные задания. Предназначено для студентов, которые обучаются по программам бакаУДК 535.37(075.8) ББК 22.344я73 ISBN 978-5-9275-3202-5 2 © Южный федеральный университет, 2019 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2019 лавриата и магистратуры в области физики конденсированного состояния, материаловедения, нанотехнологий. Создано при поддержке Южного федерального университета (ВнГр-07/2017-30).

Стр.3

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................5 Глава 1. ИСТОЧНИКИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, МОНОХРОМАТОРЫ, ДЕТЕКТОРЫ ............................................8 1.1. Источники рентгеновского излучения .................................. 8 1.1.1. Рентгеновские трубки ........................................................ 8 1.1.2. Ускорители заряженных частиц ..................................12 1.1.3. Циклические ускорители электронов – синхротроны .........................................................................13 1.1.4. Основные свойства и характеристики синхротронного излучения ...........................................18 1.1.5. Линейные ускорители электронов – рентгеновские лазеры на свободных электронах ..............................................29 1.2. Кристаллы-монохроматоры ......................................................31 1.2.1. Дифракция рентгеновского излучения на монокристаллах ............................................................31 1.2.2. Спектральное разрешение ............................................37 1.2.3. Апертура плоского кристалла ......................................38 1.2.4. Фокусирующие методы с цилиндрическим изгибом кристалла ....................40 1.3. Детекторы ионизирующего излучения ...............................43 1.3.1. Ионизационные детекторы ...........................................44 1.3.2. Ионизационная камера ...................................................44 1.3.3. Пропорциональные камеры .........................................46 1.3.4. Счетчики Гейгера–Мюллера ..........................................47 1.3.5. Сцинтилляционные детекторы ....................................48 1.3.6. Полупроводниковые детекторы .................................51 3

Стр.4

1.3.7. Позиционно-чувствительные детекторы излучения ...............................................................................53 1.3.8. Микроканальные пластины...........................................56 1.3.9. Энергетическое разрешение спектрометра .........58 Контрольные вопросы к главе 1 ......................................................60 Проектные задания к главе 1 ............................................................62 Глава 2. РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ................................. 63 2.1. Метод рентгеновской флуоресцентной спектроскопии .................................................................................65 2.1.1. Физические принципы .....................................................65 2.1.2. Аппаратная реализация ..................................................67 2.1.3. Примеры решения научных задач методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения ...............................................................................74 2.2. Спектроскопия рентгеновского поглощения ...................76 2.2.1. Физические принципы .....................................................77 2.2.2. Аппаратная реализация ..................................................87 2.2.3. Примеры решения научных задач методом рентгеновской спектроскопии поглощения с использованием синхротронного излучения ...............................................................................93 2.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия .............................................................................. 101 2.3.1. Физические принципы .................................................. 102 2.3.2. Аппаратная реализация ............................................... 105 2.3.3. Примеры решения научных задач методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии с использованием синхротронного излучения ........................................ 130 Контрольные вопросы к главе 2 ................................................... 137 Проектные задания к главе 2 ......................................................... 139 Литература ..........................................................................................................140 4

Стр.5