Исследование спектров полного внешнего отражения рентгеновских лучей в дальней области К-краев поглощения

• Автор: Турутин, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 c. : ил

ГЛАВА I. Литературный обзор

§ 1.1. Дальняя тонкая структура рентгеновских

спектров поглощения (ДТСРСП) и ее применение для анализа локальной атомной структуры
вещества

§ 1.2. Спектроскопия полного внешнего отражения

(ПВО) и брегговского отражения рентгеновских

лучей

§ 1.3. Поляризационные эффекты в рентгеновском

диапазоне
§ 1.4. Возможности и перспективы применения рентгеноспектральных методик для анализа локальной

атомной структуры

§ 1.5. Обоснование темы диссертации
ГЛАВА 2. Методические вопросы спектроскопии тонкой
структуры рентгеновского отражения
§ 2.1. Рентгеновский спектрометр и методика измерения
энергетических спектров ПВО
§ 2.2. Теоретическое описание тонкой структуры рентгеновских спектров отражения
§ 2.3. Методика обработки спектров тонкой структуры
§ 2.4. Сравнение экспериментальных спектров поглощения и ПВО меди. Возможности спектроскопии ПВО
ГЛАШ 3. Экспериментальное исследование спектров
тонкой структуры
§ 3.1. Применение спектроскопии ПВО для исследования структуры ионно-имплантированного слоя мышьяка
в кремнии
§ 3.2. Спектры тонкой структуры ПВО аморфной пленки
селенида мышьяка
§ 3.3. Исследование спектров незеркального отражения в
условиях ПВО от монокристалла германия
§ 3.4. Тонкая структура спектров динамического и кинематического интегрального брегговского
отражения
§ 3.5. 0 рентгеновской поляризационной анизотропии монокристаллов кварца и кремния в отсутствии дифракции и вдали от краев поглощения
ЗАКЛШЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Задача исследования атомной структуры, определяющей физикохимические характеристики веществ, занимает важное место в науке и технике. В настоящее время особую актуальность приобретают методы, позволяющие изучать атомную структуру химически сложных и неупорядоченных веществ, дефектных областей кристаллов и поверхностных слоев твердых тел, в том числе при наличии пространственной неоднородности. Одно из новых направлений структурного анализа, предоставляющее определенные возможности для исследования подобных систем, связано с отражением структурной информации в рентгеновских спектрах. Перспективность рентгеноспектральных методик состоит также в их применимости для широкого класса объектов в связи с разнообразием процессов, происходящих при поглощении и рассеянии рентгеновских лучей.
Эффект появления тонкой структуры в спектре рентгеновского поглощения, если поглощающий атом находится в конденсированной среде, для дальней области - более 50 эВ от края поглощения -впервые был объяснен в работах Кронига. Дальней тонкой структурой рентгеновских спектров поглощения (ДТСРСП) называют осцилляции коэффициента поглощения в зависимости от энергии квантов рентгеновского излучения со средним периодом порядка 50 эВ и относительной амплитудой до 10 % в области 50 * 2000 эВ выше края поглощения. Нижняя граница отделяет блюжнюю область края поглощения с иным механизмом формирования тонкой структуры, а верхняя - в основном определяется экспериментальным разрешением. Появление ДТСРСП связывается с интерференцией первичной волны фотоэлектрона, испускаемого атомом в процессе фотопогло-

-десятичный выходной код. Программа измерений, написанная в машинных кодах, обеспечивала накопление информации в режиме многократного сканирования спектра, выбранного из соображений снижения влияния долговременной нестабильности измерительного тракта. Был введен также программный контроль сбоев регистрирующей аппаратуры, основанный на сравнении результатов последовательных измерений интенсивности. При их значительном отличии (более 20 %) измерения повторялись. Принятые аппаратные и программные меры обеспечили надежность работы спектрометра на уровне 2 + 3 нефатальных (не уничтожающих уже набранный спектр и позволяющих продолжить его набор, не требующих шешательства оператора) сбоя за сутки.
Основная часть спектров, представляемых в данной работе, была получена на синхротронном излучении накопителя ВЭПП-3 в ИЯФ СОАН СССР. Для проведения экспериментов выделялись смены на спектрометре ДТСРСП, работавшем на канале СИ сверхпроводящей "змейки” (§1.1; [28]). Использовавшиеся детекторы ДІ и Д2 - ионизационные камеры, соответсвенно пролетная (поглощение порядка 10 %) и полного поглощения, с токовой регистрацией сигнала интегрирующим вольтметром. Энергетическое разрешение спектрометра лучше 1,5 эВ. Модификация спектрометра для измерения спектров ПВО в начале смены заключалась в замене держателя образцов легкосьемнои камерой с одной осью вращения для установки угла скольжения и возможностью наклона образца, на рейтере, обеспечивавшем установку камеры по высоте. Нулевой угол скольжения отмечался по совпадению следов прямого и отраженного от образца пучков на флуоресцентном экране; в этом положении устанавливалась параллельность плоскости ленточного