В. Н. ЯЛЬЦЕВ, В. И. СКРЫТНЫЙ, А. А. ЛОГИНОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ДВОЙНЫЕ БРЭГГОВСКИЕ ОТРАЖЕНИЯ
В ПОЛИКРИСТАЛЛАХ С ТЕКСТУРОЙ
Рассмотрены особенности регистрации двойных брэгговских отражений в поликристаллах с текстурой для определения функции взаимных разворотов кристаллов. Проведен анализ особенностей регистрации двойных брэгговских отражений при построении прямых полюсных фигур методами поворота и наклона. Предложены схемы регистрации двойных брэгговских отражений с использованием рентгеновского синхротронного излучения.
Достаточно полное описание поликристаллического материала предполагает знание не только текстурных параметров, но и взаимных разворотов кристаллов, поскольку многие физико-механические свойства такие как высокотемпературная ползучесть, зернограничная диффузия, зернограничная коррозия, зернограничное проскальзывание зависят от взаимной ориентации кристаллитов, что связывают с появлением решеток совпадающих узлов (CSL-решеток) [1]. Одним из наиболее статистически обоснованных методов является метод двойных брэгговских отражений рентгеновских лучей [2, 3].
В данной работе изложены геометрические основы получения внешних или межзеренных двойных брэгговских отражений путем последовательного отражения рентгеновских лучей от двух плоскостей (h1k1l1) и (h2k2l2) соседних кристаллов. Для текстуры, заданной главными компонентами, предварительно определяется набор соответствующих кристаллов, и затем для каждой пары рассчитываются установочные углы образца и детектора с целью получения двойного брэгговского отражения, удовлетворяющего условиям фокусировки по Брэггу-Брентано.
При использовании функции распределения ориентаций рассматриваются эйлеровские углы максимумов, что позволяет найти ориентационные матрицы соответствующих кристаллов, определить матрицы их взаимных разворотов и установочные углы для регистрации двойных брэгговских отражений. Экспериментальные значения интенсивности двойных брэгговских отражений для каждой пары кристаллов с учетом поляризационного множителя, множителя Лоренца и соответствующей нормировки позволяют вычислить значения функции взаимных разворотов. Наиболее оптимальным представляется изображение функции взаимных разворотов в пространстве минимальных углов разворота кристаллов соответствующей сингонии, что позволяет определить долю специальных разворотов, связанных с появлением решеток совпадающих узлов (CSL-решеток) [4,5].
Анализ двойных брэгговских отражений (h1k1l1)-(h2k2l2) при записи прямой полюсной фигуры (hkl) показал, что положения максимумов двойных брэгговских отражений зависят от используемой длины волны рентгеновского излучения и выбранной схемы съемки - методом поворота или наклона. Таким образом, сравнение прямых полюсных фигур, полученных с использованием различных схем съемки для ряда излучений, позволит выявить двойные брэгговские отражения.
Применение рентгеновского синхротронного излучения обеспечивает ряд преимуществ при регистрации двойных брэгговских отражений поскольку слабые двойные брэгговские отражения легче выявляются при лучшем соотношении сигнал/фон характерном для синхротронного излучения. Кроме того из-за сильной поляризации рентгеновского синхротронного излучения появляется возможность регистрации двойных брэгговских отражений (h1k1l1)-(h2k2l2) при подавлении из-за поляризационного множителя основного отражения (hkl).
На основе проведенного анализа возможных двойных брэгговских отражений выбраны установочные углы для образца и детектора для оптимальной регистрации двойных брэгговских отражений, соответствующих основным компонентам функции взаимных разворотов для поликристаллов с текстурой прокатки типа меди, латуни и α-железа.
Список литературы
1. Grain-boundary structure and kinetics. Amer. Soc. for metals. 1980.
2. Терминасов физических наук. 1961. Т.83. С.233.
3. , , Зуев функции распределения взаимных разворотов с помощью двойных брэгговских отражений // Cб. научных трудов. Научная сессия МИФИ-99. М.: МИФИ. 1999. Т.5. С.119.
4. , , Кутикова взаимных разворотов поликристаллов с текстурой // Cб. научных трудов. Научная сессия МИФИ-2000. М.: МИФИ. 2000. Т.9. С.103.
5. Яльцев работа. М.: МИФИ. 1976.
