СПЕКТРАЛЬНАЯ АППАРАТУРА РЕНТГЕНОВСКАЯ

Аппаратура, в которой рентгеновское излучение исследуемого в-ва возбуждается, разлагается в спектр и регистрируется. Прецизионная С. а. р. служит для исследования тонкой структуры рентгеновских спектров, аналитическая — для определения элементного состава в-ва (см. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕНТГЕНОВСКИЙ). Прецизионная аппаратура должна обладать высокой разрешающей способностью, аналитическая — высокой светосилой.

В зависимости от цели и условий исследования и хар-ра объекта применяют разл. типы С. а. р.

Дифракционная С. а. р.

основана на разложении рентг. излучения в спектр с помощью дифракции рентг. лучей, В состав этой С. а. р. входят: рентг. трубка, источник её питания, диспергирующий элемент (кристалл-анализатор или дифракц. решётка), детектор рентг. излучения и электронная аппаратура, питающая его и регистрирующая его импульсы. В прецизионной С. а. р. применяются либо кристаллы-анализаторы, представляющие собой почти идеальные кристаллы, изогнутые по поверхности кругового цилиндра или сферы (рис., а) либо сферически вогнутые дифракц. решётки (рис., б). В аналитич. С. а. р. используют либо изогнутые кристаллы, либо плоские кристаллы с многопластинчатым коллиматором Соллера, ограничивающим угловую расходимость падающего на кристалл излучения от неск. угловых минут до 1° (рис., в).

Оптич. схемы рентг. спектрометров: а — фокусирующий спектрометр с кристаллом-анализатором К; б — фокусирующий спектрометр с дифракц. решёткой G; в — спектрометр с плоским кристаллом К и коллиматором Соллера (C1 и С2); S — источник излучения; S1 и S2 — щели; f — фокальная окружность, О'— её центр; О—центр окружности, по к-рой изогнут кристалл или центр вогнутой поверхности решётки; D — детектор; Р — фотокатод; М — ВЭУ.

Детекторами в С. а. р. чаще всего служат пропорциональные, сцинтилляционные или ПП счётчики фотонов, а для мягких рентг. лучей — фотокатоды с вторичным электронным умножителем (ВЭУ) открытого типа или каналовым умножителем.

С. а. р., предназначенная для одновременной регистрации одной-двух линий спектра, наз. рентг. спектрометром (при фоторегистрации — спектрографом), а при одноврем. регистрации многих (до 24) линий спектра — рентг. квантометром, или многоканальным спектрометром. Выходы каналов могут быть введены в ЭВМ для дальнейшей обработки информации. Нек-рые спектрометры всю программу получения и записи результатов выполняют автоматически.

Бездифракционная С. а. р.

применяется для рентг. спектр. анализа. В ней непосредственно регистрируется рентг. излучение исследуемого образца. Аналитич. линии выделяются одно- или многоканальным амплитудным анализатором импульсов счётчика. При близком расположении окна счётчика к образцу полезно используемый телесный угол излучения каждого атома образца очень велик, а регистрируемая интенсивность превосходит её значение в дифракционной С. а. р. на неск. порядков. Это позволяет проводить анализ даже при очень слабом флуоресцентном рентг. излучении образца, возбуждаемом либо изотопными источниками, либо миниатюрными рентг. трубками, анодный ток к-рых не превосходит неск. мкА. Бездифракц. С. а. р. обладает сравнительно невысокой разрешающей способностью.

Микроанализаторы

основаны на возбуждении первичного рентг. излучения образца электронным зондом диам. ок. 1 мкм, разложении этого излучения в спектр и его регистрации. Для получения тонкого электронного зонда используют электронную пушку и фокусирующие магн. линзы. Применение светосильных фокусирующих спектрометров с изогнутыми кристаллами или вогнутой дифракц. решёткой позволяет при токе зонда всего в неск. мкА получить спектр образца в данной точке. Если зонд сканирует по поверхности образца синхронно со строчной развёрткой телевиз. устройства, на вход к-рого подан выходной потенциал детектора спектрометра, то можно получить увеличенное изображение сканируемой поверхности в лучах того элемента, на к-рый настроен спектрометр. В совр. микроанализаторах часто используют два рентг. спектрометра, один — с кристаллом-анализатором, другой — с дифракц. решёткой. Это позволяет выполнить локальный анализ всех элементов, начиная с Li.