- •М инистерство образования российской федерации
- •Глава 1. Введение в электронную теорию твердого тела 5
- •Глава 2. Теория и практика эмиссионных процессов. 21
- •Глава 3. Электронно-вакуумные приборы с электростатическими полями 69
- •Глава 4. Теория и практика фокусировки и управления электронными пучками в электромагнитных полях 95
- •Глава 5. Электронно-лучевые приборы 133
- •Глава 6. Газоразрядная и плазменная электроника 158
- •Глава 1.
- •1.1.Энергия связи в твердом теле.
- •2.1. Металлическое состояние.
- •3.1. Состояние электрона в кристаллической решетке
- •4.1.Статистика электронов в кристаллической решетке металла.
- •5.1.Энергия Ферми.
- •6.1. Плотность электронных состояний.
- •7.1. Особенности зонной структуры ионных и ковалентных кристаллов.
- •8.1.Особенности положения уровня Ферми в полупроводниках.
- •Глава 2.
- •1.2. Работа выхода электрона из твердых тел.
- •2.2. Термоэлектронная эмиссия
- •1.3. Термоэлектронные катоды.
- •1.1.3. Металлические катоды.
- •2.1.3. Пленочные катоды
- •3.1.3. Оксидные катоды.
- •4.1.3. Способы нагрева катодов.
- •4.2. Закон Лэнгмюра-Богуславского.
- •4.2. Эффект Шоттки.
- •6.2. Автоэлектронная эмиссия.
- •6.2. Взрывная эмиссия.
- •8.2 Автоэмиссионные катоды.
- •7.2. Вторичная электронная эмиссия
- •8.2. Фотоэлектронная эмиссия.
- •10.2 Фотокатоды.
- •1.10.2. Фотокатоды для видимой области спектра.
- •2.10.2 Фотокатоды для ультрафиолетовой области.
- •3.10.2. Фотокатоды для инфракрасной области.
- •11.2 Аноды электронно-вакуумных приборов.
- •12.2 Управление электронным потоком
- •Глава 3.
- •1.3.Рентгеновские трубки.
- •Длина волны характеристических линий и потенциал возбуждения к-серии ряда элементов.
- •1.1.3 Области применения и конструктивные
- •2.1.3. Двухэлектродные трубки для просвечивания.
- •3.1.3. Импульсные рентгеновские трубки.
- •4.1.3. Трубки для диагностики биологических объектов.
- •5.1.3. Трубки для рентгенотерапии.
- •6.1.3. Рентгеновские трубки для радиационной химии
- •7.1.3. Рентгеноструктурный анализ.
- •8.1.3. Рентгеноспектральный анализ
- •9.1.3. Бескристальные спектрометры
- •2.3. Электронно-ионный микроскоп.
- •3.3. Фотоэлектронный умножитель.
- •Глава 4
- •1.4.Силы, действующие на заряженную частицу в электромагнитном поле. Уравнения движения.
- •2.4. Аналогия между движением заряженных частиц в электростатическом поле и распространением световых лучей в прозрачной среде.
- •3.4. Центрированные электронно-оптические системы.
- •4.4. Фокусировка электронных пучков в аксиально-симметричных
- •1.4.4. Катодная линза.
- •2.4.4. Электронные пушки.
- •3.4.4. Автоэмиссионные пушки.
- •4.4.4. Электронный прожектор.
- •5.4.4. Электростатические системы управления электронным лучом.
- •6.4.4. Анализатор скорости заряженных частиц.
- •7.4.4. Осциллографическая трубка.
- •5.4. Фокусировка и управление потоком заряженных частиц в постоянных магнитных полях.
- •1.5.4. Конструкции магнитных линз.
- •2.5. 4. Дефекты электронно-оптических линз.
- •3.5.4. Отклонение заряженных частиц магнитным полем.
- •Глава 5
- •1.5. Кинескопы.
- •2.5 Электронно-оптический преобразователь.
- •3.5. Электронные микроскопы.
- •1.3.5. Принцип работы электронных микроскопов.
- •2.3.5. Просвечивающие электронные микроскопы.
- •3.3.5. Рентгеновские микроанализаторы.
- •4.3.5. Растровые электронные микроскопы.
- •Глава 6.
- •1.6. Слабоионизированные газы.
- •2.6. Ионизация газа, находящегося в термодинамическом равновесии.
- •3.6. Диффузионный ток.
- •4.6. Проводимость
- •5.6. Ударная ионизация
- •6.6. Вольтамперная характеристики газового разряда.
- •1.6.6. Несамостоятельный газовый разряд.
- •2.6.6. Самостоятельный газовый разряд.
- •7.6. Газоразрядные приборы с холодным катодом
- •1.7.6. Дуговые разрядники.
- •2.7.6. Газоразрядные источники света.
- •3.7.6. Лампы тлеющего свечения (лтс).
- •4.7.6. Стабилитрон тлеющего разряда.
- •5.7.6. Многоэлектродные газоразрядные приборы тлеющего разряда.
- •6.7.6. Тиратрон тлеющего разряда.
- •7.7.6. Тиратроны дугового разряда.
- •8.6. Дисплеи с плазменной панелью.
- •1.8.6.Структура ячейки
7.1.3. Рентгеноструктурный анализ.
Рентгеноструктурный анализ является наиболее распространенным экспериментальным методом исследования атомного строения кристаллических тел. Он основан на изучении дифракционной картины, возникающей при когерентном рассеянии рентгеновского излучения на исследуемом объекте. Для получения дифракционной картины необходимо мягкое излучение с длинами волн порядка характерного размера деталей атомной структуры кристалла.
В рентгеноструктурном анализе применяются следующие методы:
1. Метод Лауэ. Объект исследований - монокристалл. Облучение ведется узким пучком рентгеновского излучения с непрерывным спектром.
2. Метод вращения. Объект исследований - монокристалл. Облучение ведется узким пучком монохроматического излучения.
3. Метод порошков. Объект исследования - миниатюрные поликристаллические цилиндрики или пластины с гладкой шлифованной поверхностью. Облучение ведется узким монохроматическим пучком.
Метод широко расходящегося пучка. Используется для прецизионного измерения периода решетки и исследования структурного несовершенства монокристаллов. Облучение ведется широкорасходящимся монохроматическим пучком из «точечного» источника, который можно реализовать в двух вариантах:
а). Метод Косселя. Источник излучения находится на поверхности монокристалла.
б). Метод псевдокосселевских линий. Источник излучения находится на небольшом удалении от кристалла. Более распространен в силу большей простоты аппаратуры.
Дифракционная картина возникает только при рассеянии длинноволнового излучения в кристалле. Поэтому рентгеновские трубки для кристаллографических исследований должны создавать достаточно интенсивные пучки мягкого тормозного (по методу Лауэ) или характеристического (по прочим методам) излучения.
Мягкое тормозное излучение может быть получено с помощью трубок, работающих при относительно невысоких напряжениях. В целях повышения интенсивности пучка, в этих приборах используются тяжелоатомные мишени.
Длинноволновое характеристическое излучение может быть получено при изготовлении мишеней с небольшими и средними атомными номерами, потенциалы возбуждения К-спектра которых не превышают примерно 25 кВ. Поэтому номинальное напряжение рентгеноструктурных трубок обычно равно 50-60 кВ.
Принципиальной особенностью трубок, предназначенных для исследования монокристаллов методом псевдокосселевских линий, является их реализация на базе вынесенного прострельного анода, на анодной трубе в которой может быть установлена кассета обратной съемки, имеющая специальное отверстие в центре. Данная конструкция удовлетворяет налагаемым требованиям - малому фокусному расстоянию (до 3-4 мм) и возможности получения крупномасштабных рентгенограмм по методу обратной съемки.
Для анализа иными методами оптимальной является классическая конструкция трубок с бериллиевыми окнами и массивными анодами, охлаждаемыми проточной водой. Такие трубки характеризуются достаточно высокими номинальной мощностью и удельными нагрузками, что позволяет достигнуть приемлемой интенсивности рабочих пучков излучения.