Samarqand davlat universiteti fizika fakulteti talabasi kaxorov ro

I BOB . Rentgenostrukturaviy analiz metodlari .

1. 
   Rentgen nurlari haqida umumiy ma’lumot.
   

Rentgen nurlari 1895-yilda V.Rentgen tomonidan kashf qilingan bo‘lib, uning nomi bilan ataladi. Rentgen nurlari elektromagnit to’qinlar nurlanishi bo‘lib, to'lqin uzunligi =( 10-0,001) nm oraliqda bo‘ladi. Rentgen nurlari ikki xil bo’lishi aniqlangan: tormozlanish va xarakteristik rentgen nurlari.
1-rasm.Rentgen trubkasi va roentgen nurlarining hosil bo’lishi.
Eng oddiy rentgen trubkasi ichidan havosi so‘rib olinib ( — ) mm Hg bosim hosil qilingan shisha ballon bo‘lib, uning ichiga katod K va anod A elektrodlari joylashtirilgan. K katod volframdan tayyorlangan spirai bo‘lib, bu spiraidan past voltli elektr toki o‘tkaziladi, bunda spiral ~2000° gacha qiziydi. Qizigan katoddan termoelektronlar ajralib chiqa boshlaydi. A — anod metalldan tayyorlangan massiv sterjendan iborat, steijen sirtiga galvanik yoki payvandlash usuli bilan xarakteristik rentgen nurlari tekshiriladigan element qatlami hosil qilinadi. Katod va anod orasiga bir necha o‘n kilovolt tartibda potensiallar ayirmasi qo‘yiladi.
Tormozlanish rentgen nurlarining hosil bo‘lish mexanizmi quyidagicha: katod qizdirilgan holda bo’lganda, katod va anod orasidagi potensiallar ayirmasi oshirib boriladi. Bunda hosil qilingan elektr maydon qizigan katoddan ajralib chiqayotgan termoelektronlarni tezlatadi. Yetarlicha katta kinetik energiyaga erishgan elektronlar anod sirtiga urilib, unda tormozlanadi.
Ma'lumki, harakatdagi elektron atrofida elektr va magnit maydonlari mavjud, chunki harakatdagi elektron elektr tokiga ekvivalent. Elektronning tormozlanishi deganda, uning atrofidagi maydonning o‘zgarishi tushuniladi. Magnit va elektr maydonining o‘zgarishi elektromagnit to lqinlar nurlanishiga sabab bo‘ladi. Bu nurlanish tormozlanish rentgen nurlanishi deyiladi.
Xarakteristik rentgen nurlarining hosil bo'lish mexanizmi quyidagicha: xarakteristik rentgen nurlanishi murakkab atomlar ichki elektron qobiqlaridagi elektronlar o‘tishi natijasida hosil boMadi. Anod va katod orasidagi potensiallar ayirmasi bilan tezlatilgan, katta energiyaga ega bo'lgan elektronlar anod materiali atomlari bilan to‘qnashadi va atomning ichki (K.L.M,...) qobiqlarining biridan elektronlami urib chiqaradi yoki tashqi bo‘sh qobiqqa o‘tkazadi. Bo‘sh qolgan o'rinlarga qo'shni qobiqlardan elektronlar o'tadi. Elektronlaming o'tishi katta energiyadagi nurlanish chiqishi bilan sodir bo'ladi. Bunday nurlanish anodni xarakterlaydi, shuning uchun ham bu nurlanish xarakteristik rentgen nurlanishi deyiladi. Masalan, agar K qobiqdan elektron urib chiqarilgan bo‘lsa (2.a-rasm), K qobiqda bo‘sh qolgan o'ringa undan yuqorida bo‘lgan L,M,N qobiqlaming biridan elektron o‘tishi mumkin. (2.b-rasm), Xuddi shunday elektron L qobiqdan urib chiqarilgan bo‘lsa, L qobiqdagi bo‘sh qolgan o‘ringa M qobiqdan elektron o‘tadi (2.c-rasm).
2-rasm . Xarakteristik rentgen nurlari hosil bo’lishi.

Bu o‘tishlarda katta energiyadagi nurlanish hosil bo‘ladi. Shu nurlanish xarakteristik xarakteristik rentgen nurlanishi bo’ladi.atomning ichki qobiqlari orasida bo’ladigan electron o’tishlarda kata miqdordagi energiya ajraladi.

Rentgen trubkalarida tezlatilgan elektronlar kinetik ener- giyasining ~0,0I qismi rentgen nurlari energiyasiga aylanadi, energiyaning qolgan qismi anodning qizishiga sarflanadi. Quvvati yuqori bo'lgan rentgen trubkalarida anod suv bilan sovitiladi.
RenTgen nurlanishi dual – to’lqin va korpuskulyar- tabiatga ega. To’lqin xossalar qaralganda nurlanish quyidagilar bilan xarakterlanadi: agar u monoxramatik bo’lsa, bitta to’lqin uzunligi λ(yoki siklik chastota υ) bilan; diskret to’lqin uzunliklarning to’plami(chiziqli yoki xarakteristik spektr) bilan; to’lqin uzunliklarning intervali(uzluksiz yoki polixromatik spektr) bilan. Korpuskulyar xossalar o’rganilganda nurlanish kvantlar(fotonlar) energiyasi E=hυ=hc/ λ bilan xarakterlanadi, bundan λ= hc/E (1)
Plank doimiysi h = 6,626·10^–34 J·s , yorug’lik tezligi c = 2,998·10⁸ m/s va v bir elektron-volt energiya 1,602·10^–19 J ga teng ekanligini hisobga olib, (1) ni hisoblash uchun qulay ko’rinishda qayta quyidagicha yozishimiz mumkin:
λ [Å] = 12,398/E [keV] (2)
Rentgen nurlanishi kvantlarining energiyasi (0,1 – 10⁶ keV) ko’rinuvchan yorug’lik fotonlarining energiyasidan (~ 10–3 keV) ancha katta. Shuning uchun rengent nurlanishida ko’rinuvchan yorug’lik uchun mavjud bo’lmagan effektlar kuzatilishi mumkin.