РЕНТГЕНОГРА́ФИЯ

РЕНТГЕНОГРА́ФИЯ ма­те­риа­лов, изу­ча­ет рент­ге­нов­ски­ми ди­фрак­ци­он­ны­ми ме­то­да­ми атом­ную струк­ту­ру ма­те­риа­лов, фа­зо­вый со­став и его из­ме­не­ния, ис­сле­ду­ет со­стоя­ние ма­те­риа­лов, под­верг­ну­тых разл. воз­дей­ст­ви­ям, про­цес­сы упо­ря­до­че­ния и яв­ле­ния ближ­не­го по­ряд­ка, тек­сту­ру, плот­ность дис­ло­ка­ций и др. В Р. ис­поль­зу­ют ди­фрак­цию на ма­те­риа­ле мо­но- или по­ли­хро­ма­тич. рент­генов­ско­го из­лу­че­ния. Ди­фрак­ци­он­ную кар­ти­ну ре­ги­ст­ри­ру­ют при по­мо­щи рент­ге­нов­ской ка­ме­ры, рас­пре­де­ле­ние рас­се­ян­но­го рент­ге­нов­ско­го из­лу­че­ния – при по­мо­щи рент­ге­нов­ско­го ди­фрак­то­мет­ра.

В Р. при­ме­ня­ют ме­то­ды рент­ге­нов­ско­го струк­тур­но­го ана­ли­за. Напр., при по­мо­щи Де­бая – Шер­ре­ра ме­то­да оп­ре­де­ля­ют чис­ло, раз­ме­ры и ра­зо­ри­ен­та­цию кри­стал­ли­тов по­ли­кри­стал­лич. ма­те­риа­лов. Ве­ли­чи­ну су­ще­ст­вую­щих в ма­те­риа­ле ос­та­точ­ных мак­ро­ско­пич. ме­ха­нич. на­пря­же­ний оп­ре­де­ля­ют по вы­зы­вае­мо­му ими сме­ще­нию ли­ний на ди­фрак­ци­он­ной кар­ти­не. Мик­ро­на­пря­же­ния и дис­перс­ность час­тиц в на­но­ма­те­риа­лах вы­зы­ва­ют уши­ре­ние ли­ний, по ве­ли­чи­не ко­то­ро­го на­хо­дят раз­ме­ры час­тиц и плот­ность дис­ло­ка­ций.

Фа­зо­вый ана­лиз ге­те­ро­ген­ных сме­сей ме­то­да­ми Р. про­во­дят для ис­сле­до­ва­ния из­ме­не­ний в пе­ре­сы­щен­ном твёр­дом рас­тво­ре: оп­ре­де­ля­ет­ся тип фа­зы, пе­ри­од кри­стал­лич. ре­шёт­ки. За­ви­си­мость из­ме­не­ния кон­цен­тра­ции фаз и па­ра­мет­ров ре­шёт­ки от темп-ры и вре­ме­ни от­ра­жа­ет ки­не­ти­ку про­цес­сов, зна­ние ко­то­рых да­ёт воз­мож­ность, напр., обос­но­ван­но вы­би­рать ре­жи­мы тер­мо­об­ра­бо­ток.

Аморф­ные ве­ще­ст­ва и рас­пла­вы рас­сеи­ва­ют рент­ге­нов­ские лу­чи диф­фуз­но; ана­лиз функ­ции ра­ди­аль­но­го рас­пре­де­ле­ния плот­но­сти в по­лу­чае­мой кар­ти­не по­зво­ля­ет ус­та­но­вить струк­ту­ру ве­ще­ст­ва. Диф­фуз­ный фон не­сёт так­же ин­фор­ма­цию об элек­трон­ной струк­ту­ре спла­ва. В твёр­дых рас­тво­рах ато­мы ком­по­нен­тов рас­пре­де­ле­ны, как пра­ви­ло, с не­ко­то­рой кор­ре­ля­ци­ей (см. Даль­ний и ближ­ний по­ря­док), что про­яв­ля­ет­ся в по­яв­ле­нии до­пол­нит. диф­фуз­но­го фо­на. Из­ме­ряя диф­фуз­ное рас­сея­ние рент­ге­нов­ских лу­чей, вы­зван­ное те­п­ло­вы­ми ко­ле­ба­ния­ми, по­лу­ча­ют т. н. фо­нон­ные спек­тры, по ко­то­рым оп­ре­де­ля­ют уп­ру­гие кон­стан­ты кри­стал­ла, вы­чис­ля­ют кон­стан­ты меж­атом­но­го взаи­мо­дей­ст­вия.

Для ка­че­ст­вен­но­го и ко­ли­че­ст­вен­но­го оп­ре­де­ле­ния хи­мич. со­ста­ва ма­те­риа­лов в Р. при­ме­ня­ет­ся рент­ге­нов­ский спек­траль­ный ана­лиз. Тон­кая струк­ту­ра спек­тров да­ёт ин­фор­ма­цию о плот­но­сти элек­трон­ных со­стоя­ний ва­лент­ной зо­ны, фо­то­элек­трон­ная спек­тро­ско­пия – об элек­трон­ной струк­ту­ре зо­ны Брил­лю­эна.

Р. по­зво­ля­ет ус­та­но­вить из­ме­не­ния струк­ту­ры ма­те­риа­лов под дей­ст­ви­ем про­ни­каю­щей ра­диа­ции (напр., в КА, ядер­ных ре­ак­то­рах), а так­же ис­сле­до­вать струк­ту­ру ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ.