| нокристалла, исследовать структуру многих веществ при различных внешних условиях и т. д.
Р. д. состоит из источника рентгеновского излучения, рентгеновского гониометра, в к-рый помещают исследуемый образец, детектора излучения и электронного измерительно-регистрирующего устройства. Детектором в Р. д. служит не фотоплёнка, как в рентгеновской камере, а счётчики квантов (сцинтилляционные, пропорциональные, полупроводниковые счётчики или Гейгера - Мюллера счётчики). Дифракционную картину образца в Р. д. получают последовательно: счётчик перемещается в процессе измерения и регистрирует попавшую в него энергию излучения за определённый интервал времени. По сравнению с рентгеновскими камерами Р. д. обладают более высокой точностью, чувствительностью, большей экспрессностью. Процесс получения информации в Р. д. может быть полностью автоматизирован, поскольку в нём отсутствует необходимость проявления фотоплёнки, причём в автоматич. Р. д. прибором управляют ЭВМ, полученные данные поступают на обработку в ЭВМ. Универсальные Р. д. можно использовать для различных рентгеноструктурных исследований, заменяя приставки к гониометрическому устройству. В больших лабораториях применяются специализированные дифрактометры, предназначенные для решения какой-либо одной задачи рентгеноструктурного анализа.
Лит.: X е й к е р Д. М., 3 е в и н Л. С., Рентгеновская дифрактометрия, М., 1963; Хейкер Д. М., Рентгеновская дифрактометрия монокристаллов, Л., 1973.
Д. М. Хейкер.
РЕНТГЕНОВСКИЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ, методы исследования структуры вещества по распределению в пространстве и интенсивностям рассеянного на анализируемом объекте рентгеновского излучения. Р. с. а. наряду с нейтронографией и электронографией является дифракционным структурным методом; в его основе лежит взаимодействие рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате к-рого возникает дифракция рентгеновских лучей. Дифракционная картина зависит от длины волны используемых рентгеновских лучей и строения объекта. Для исследования атомной структуры применяют излучение с длиной волны ~ 1 А, т. е. порядка размеров атомов. Методами Р. с. а. изучают металлы, сплавы, минералы, неорганич. и органич. соединения, полимеры, аморфные материалы, жидкости и газы, молекулы белков, нуклеиновых кислот и т. д. Наиболее успешно Р. с. а. применяют для установления атомной структуры кристаллич. тел. Это обусловлено тем, что кристаллы обладают строгой периодичностью строения и представляют собой созданную самой природой дифракционную решётку для рентгеновских лучей.
Историческая справка. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах была открыта в 1912 нем. физиками М. Лауэ, В. Фридрихом и П. Книппингом. Направив узкий пучок рентгеновских лучей на неподвижный кристалл, они зарегистрировали на помещённой за кристаллом фотопластинке дифракционную картину, к-рая состояла из большого числа закономерно расположенных пятен. Каждое пятно - след дифракционного луча, рассеянного кристаллом. Рентгенограмма, полученная таким методом, носит назв. лауэграммы (рис. 1).
Разработанная Лауэ теория дифракции рентгеновских лучей на кристаллах позволила связать длину волны Л, излучения, параметры элементарной ячейки кристалла а, о, с (см. Кристаллическая решётка), углы падающего (а0, b0, y0) и дифракционного (а, b, y) лучей соотношениями:
[2202-20.jpg]
где h, k, l - целые числа (миллеровские индексы). Для возникновения дифракционного луча необходимо выполнение приведённых условий Лауэ [уравнений (1)], к-рые требуют, чтобы в параллельных лучах разность хода между лучами, рассеянными атомами, отвечающими соседним узлам решётки, были равны целому числу длин волн.
В 1913 У. Л. Брэгг и одновременно с ним Г. В. Вулъф предложили более наглядную трактовку возникновения Дифракционных лучей в кристалле. Они показали, что любой из дифракционных лучей можно рассматривать как отражение падающего луча от одной из систем кристаллографич. плоскостей (дифракционное отражение, см. Брэгга - Вулъфа условие). В том же году У. Г. и У. Л. Брэгги впервые исследовали атомные структуры простейших кристаллов с помощью рентгеновских дифракционных методов. В 1916 П. Дебай и нем. физик П. Шеррер предложили использовать дифракцию рентгеновских лучей для исследования структуры поликристаллич. материалов. В 1938 франц. кристаллограф А. Гинье разработал метод рентгеновского малоуглового рассеяния для исследования формы и размеров неоднородностей в веществе.
Применимость Р. с. а. к исследованию широкого класса веществ, производств, необходимость этих исследований стимулировали развитие методов расшифровки структур. В 1934 амер. физик А. Патерсон предложил исследовать строение веществ с помощью функции межатомных векторов (функции Патерсона). Амер. учёные Д. Харкер, Дж. Каспер (1948), У. Захариасен, Д. Сейр и англ, учёный В. Кокрен (1952) заложили основы т. н. прямых методов определения кристал-лич. структур. Большой вклад в развитие патерсоновских и прямых методов Р. с. а. внесли Н. В. Белов, Г. С. Жданов, А. И. Китайгородский, Б. К. Вайнштейн, |
