Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
коэф. отражения Re — J7?(0)d0. Напр., кристалл кварца при отражающей плоскости (І011) (2d =
= 0,6686 нм) имеет Летах == 1,23* 10-4 и //Д^шах ~
= 7700, прн отражающей плоскости (2023). (2 d =
= 0,2750 нм) Лещах = 1,5-10"8 и //A/»,- =J-IOV Мозаичный кристалл графита [плоскость (OtQ), Z <? =” = 0,6708 нм] имеет Rc тах = 1,52-10“* и SIAS^*
= 113. Г' 'V
MKP
РЕНТГЕНОВСКАЯ
РЕНТГЕНОВСКАЯ
Для повышения Hc, а следовательно, и светосилы прибора ва счёт неи-poro снижения разрешающей силы используют мозаичные кристаллы, состоящие из множества отд. блоков, кристаллографии. плоскости к-рых слегка развёрнуты друг относительно друга.
Рентгенооптич, элементы на основе кристаллов могут быть плоской, цилиндрич., сферич. или асферич. формы, к-рая нм придаётся изгибом и полировкой в спец. оправиах или наклеиванием (выращивани-ем) тонких кристаллов на подложки требуемой формы.
Дифракция ЖР-излучения иа совершенном кристалле благодаря регулярному расположению атомов крис-таллнч. структуры иосит динамнч. характер (динамич. дифракция; см. Дифракция рентгеновских лучей). Это означает, что многократное рассеяние излучения иа кристаллич. плоскостях сохраняет свои когерентные свойства, в результате чего амплитуда дифраги-ров. волн становится сравнимой с амплитудой проходящей волны. Интерференция дифрагированных и проходящей волн приводит к образованию результирующего волнового поля в кристалле, и-рое может быть представлено в виде суперпозиции воли, получивших назв.. блоховских. Эфф. длина блоховской волны в кристалле принимает значение от единиц до десятков мкм, что существенно снижает требования к изготовлению рентгенооптич. элементов.
Рентгенооптич. прибором, использующим брэггов-сиую дифракцию, является интерферометр Бонзе — Харта (рис. 3), состоящий из трёх пластинок с общим основанием, изготовнеиных из монокристалла (иапр., Si). Расщеплённый на кристалле-разделителе 5 рентг. пучок сводится кристаллом-зеркалом M иа анализаторе
Рно. 3. Рентгеновский интер ферометр Бонзе — Харта.
А. Сформированная интерференц. картина обладает исключительно высокой чувствительностью к разл. рода нарушениям. Такого типа интерферометры используются для измерений показателей преломления, структурных дефектов. Применение технологии микрострук-турнрования позволяет изготовлять из совершенных монокристаллов сложные типы микроинтерферометров, спектральных приборов н их элементов.
Рентгеновская оптика многослойных покрытий. В МР-н УМР-области используют зеркала с многослойными покрытиями (МСП), к-рые, в отличие от зеркал скользящего падения, могут работать при любых углах вплоть до нормального паде-
Рнс. 4. Схема многослойных покрытий; C1, et — диэлектрические проницаемости 1-го и 2-го материалов.
иия. Такие зеркала широко применяются в приборах для фокусировки излучения н построения изображений, спектрального аиализа и поляриметрии, в резонаторах рентг. лазеров, в качестве делителей пучков и т. п. МСП (рис. 4) представляет собой периодич. структуру из чередующихся слоев веществ с разл. зна-чеиием диэлектрич. проницаемости E1 и еа, нанесённых
иа подложку таким образом, что период d постоянен ял* изменяется по определ. закону. При больших угл«ж скольжения коэф. отражения от каждой границы ри^ дела невелнк, но благодаря сложению синфазных воли,’ отражённых от неск. десятков или сотен слоёв, полині коэф. отражения покрытия может составлять десята» процентов. Условие, при к-ром достигается маисимуж коэф. отражения МСП для моиохроматич. излучения/ с точностью до отличия показателя преломления от і совпадает с условием Брэгга — Вульфа: 2dcos<p =
— тХ (ф — угол падения, т — порядок интерференции). Т. о., МСП представляет собой искусственный одномерный кристалл, причём, в отличке от обычных кристаллов, период структуры может быть задан пробна вольно в шнроиих пределах (от сотен до единиц нм).
В МСП возможны два механизма отражения. Первый — интерференц. отражение, реализующееся, когда поглощение в обоих веществах мало и выполняется условие IRete1 — е3)| » Imej; в этом случае величина макс. коэф. отражения МСП определяется скачком действит. частн (е* — ея). Второй — отражение вследствие эффекта Бормана (см. Аномального пропускания аффект)', в этом случае вещества подбираются так, чтобы выполнялось условие Ime1 » Ime1, и коэф. отражения определяется скачком мнимой части е. Такая струнтура состоит нз очень тонких слой» сильно поглощающего вещества и дополняющих их до периода d слоёв вещества со слабым поглощением. При резонансном отражении в струнтуре образуется стоячая волна, услы к-рой приходятся иа слои вещества с большим поглощением, н поэтому затухание в них мало. Реально в отражении участвуют в той или иной мере оба механизма, поэтому необходимо подбирать оптим. соотношение толщин слоёв в пределах заданного периода.
Отражение от зеркал с МСП, в отличие от зеркал скользищего падения, узкополосно. Разрешающая способность определяется числом эффективно отражающих слоёв, к-рое, в свою очередь, зависит от коэф. отражения и поглощения слоёв, образующих элементы струитуры. По спектральному разрешению, достигающему в нек-рых случаях мн. сотеи, зеркала с МСП успешно конкурируют с молекулярными кристаллами; при работе под углами, близкими к брюстеровскому (в рентг. области <рБр a 45°), они являются эфф. поляризаторами излучения.
