Дебая-Шeррера метод

ДЕБАЯ-ШЕРРЕРА МЕТОД, метод исследования структуры мелкокристаллических (поликристаллических) материалов с помощью дифракции рентгеновских лучей; один из методов рентгеновского структурного анализа. Разработан П. Дебаем и немецким физиком П. Шеррером в 1916 году.

Схема метода приведена на рисунке. Коллимированный пучок монохроматического рентгеновского излучения направляют на исследуемый поликристаллический образец, на котором происходит дифракция излучения. Дифрагированное излучение распространяется вдоль образующих соосных конусов, которые составляют определённые углы с направлением распространения первичного излучения, а их вершины располагаются в центре образца. Оси конусов совпадают с направлением распространения первичного пучка. Регистрация дифрагированного излучения осуществляется рентгеновской фотоплёнкой в цилиндрической кассете с осью, перпендикулярной первичному пучку (собственно дебаевская рентгеновская камера), или в плоской кассете, а также с помощью ионизационных камер. Дифракционное изображение, полученное на фотоплёнке, называется дебаеграммой, ионизационным методом - дифрактограммой. На местах пересечения конусов с фотоплёнкой появляются дифракционные линии (окружности или их фрагменты), каждая из которых соответствует отражению излучения от одной из систем кристаллографических плоскостей образца. Для их равномерного почернения образец вращают вокруг оси цилиндрической кассеты.

Угол между образующей какого-либо конуса (например, i-го) и направлением первичного пучка, равный 2υ_i, а следовательно, и положение дифракционной линии на дебаеграмме характеризуют определённую систему кристаллографических плоскостей, так как угол υ_i (брэгговский угол) связан Брэгга-Вульфа условием с межплоскостным расстоянием данной системы плоскостей. Дебаеграмма позволяет измерять брэгговские углы и интенсивности дифракционных линий; по этим данным определяют размеры элементарной ячейки кристалла, тип кристаллографической решётки, точечную (иногда пространственную) группу симметрии и другие характеристики кристалла.

Дебая-Шеррера метод применяют в технике, физике, химии, минералогии для исследования фазового состава образцов, структурных изменений при их старении, термической и механической обработке, кинетики рекристаллизации металлов, структурных изменений под влиянием ионизирующего излучения, текстуры пластически деформированных образцов, остаточных упругих напряжений и др.

Лит.: Гинье А. Рентгенография кристаллов. М., 1961; Уманский Я. С. Рентгенография металлов. М., 1967; Иверонова В. И., Ревкевич Г. П. Теория рассеяния рентгеновских лучей. 2-е изд. М., 1978.