1 / 24

Vežba 8 – Ispitivanje X-zracima

Inženjerstvo površina. Vežba 8 – Ispitivanje X-zracima. A leksandar Miletić Fakultet tehničkih nauka. Izučavanje osobina na nivou atoma. Fazni sastav Hemijski sastav Preferirana orijentacija Veličina kristala Prisustvo napona . Izučavanje osobina na nivou atoma. Elementarne čestice

adolfo
Download Presentation

Vežba 8 – Ispitivanje X-zracima

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Inženjerstvo površina Vežba 8 – Ispitivanje X-zracima AleksandarMiletić Fakultet tehničkih nauka

  2. Izučavanje osobina na nivou atoma • Fazni sastav • Hemijski sastav • Preferirana orijentacija • Veličina kristala • Prisustvo napona ...

  3. Izučavanje osobina na nivou atoma • Elementarne čestice • Fotoni • Elektroni • Neutroni • Joni

  4. X-zraci • Elektromagnetno zračenje iste prirode kao svetlost kraće talasne dužine (0.066 do 15 nm) • Nastaju kada se naelektrisane čestice dovoljne kinetičke energije naglo uspore.

  5. Emitovano zračenje • Kontinualni spektar - belo zračenje ili zakočno zračenje. • Karakteristični spektar - linijski spektar ili karakteristično zračenje.

  6. Oblik međudejstva • Upadni elektroni se sudaraju sa elektronima atoma mete koji se nalaze na višim energetskim nivoima. • Upadni elektroni sudaraju se sa elektronima atoma mete koji se nalaze na nižim energetskim nivoima. • Upadni elektron koji na svom putu izbegne sve elektrone atoma mete dolazi do jezgra atoma mete.

  7. Primena X-zraka • Najčešće korišćena zračenja za ispitivanje x-zracima • Pre upotrebe dobijeno zračenje je neophodno: • filtriratiti da se dobije što približnije monohromatskom zračenju: • propuštanjem X-zraka kroz apsorpcione tanke folije • odbijanjem X- zraka prema Bragovom zakonu od monohromatora • usmeriti ga u jednom pravcu (izvršiti kolimaciju).

  8. Metode ispitivanja primenom X-zraka • Postoje dva osnovna postupka ispitivanja materijala X- zracima: • XRD - metoda difrakcije x-zraka, eng. X-Ray Diffraction • XPS - spektroskopija fotoelektrona dobijenih x-zracima, eng. X-ray Photoelectron Spestroscopy

  9. Metoda difrakcije x-zraka (XRD)

  10. Bragov zakon ACB = 2d·sinθ nλ = 2d·sinθ ACB = nλ

  11. XRD metode • Metode difrakcije na uzorcima monokristala: • Lauevoa (Laue) metoda, • metoda rotirajućeg kristala • Metode difrakcije na polikristalnim uzorcima • metoda kristalnog praha – Debi-Širerova metoda • difraktografske metode

  12. Laueova metoda • Polihromatsko rendgensko zračenje usmerava se na monokristal koji se drži nepokretan • Kristal „odabira“ i difraktuje samo one zrake, za koje talasne dužine λ, zajedno sa međuravanskim rastojanjem d postojećih ravni u kristalu i upadnim uglom θ, zadovoljavaju Bragg-ov zakon

  13. Laueova metoda Ova metoda se najviše koristi za brzo određivanje simetrije kristala i njihove orijentacije, dimenzije rešetke itd.

  14. Metoda rotirajućeg kristala • Uzorak se obrće oko nepomične ose u snopu monohromatskih rendgenskih zraka • Upadni snop rendgenskih zraka se difraktuje od date kristalografske ravni kad god, u toku obrtanja, vrednost ugla θ zadovolji Bragg-ovu jednačinu Ova metoda se koristi za određivanje nepoznatih kristalnih struktura.

  15. Debi-Širerova metoda - metoda praha • Monohromatsko rendgensko zračenje pada na uzorak od finog kristalnog praha stavljenog u kapilarnu cev od posebnog stakla ili na polikristalni uzorak žice • Niz kristala će zadovoljiti Bragg-ov uslov difrakcije i registrovaće se na kružno savijenom filmu Metoda se koristi za određivanje sastava i udela pojedinih faza.

  16. Difraktometar • Upadni x-zraci padaju na uzorak pod uglom θ, „odbijaju“ se od njega i detektuju se na detektoru koji se nalazi pod odgovarajućim uglom • Brag-Brentano i Seman-Bolin

  17. Difraktometar

  18. Difraktogram

  19. Spektroskopija fotoelektrona dobijenih x-zracima • Određivanje hemijskog sastava površinskih slojeva • Ne mogu se detektovati vodonik i helijum • Svi ostali elementi pod uslovom da ih ima 0.1 - 0.5 at. %. • Preciznost detekcije elemenata iznosi ± 10 % • Dubina detekcije od 0.4 do 5 (najviše 10) nm

  20. Spektroskopija fotoelektrona dobijenih x-zracima • Uzorak se izlaže dejstvu x-zraka • Al Kα (1486.6 eV) • Mg Kα (1253.6 eV) • Ti Kα (2040 eV) • Pobuđivanje i izbijanje elektrona iz atoma • može, a ne mora da interaguje elastično ili plastično • energija zavisi od energije upadnog fotona i energije veze

  21. Spektroskopija fotoelektrona dobijenih x-zracima (1) monokromator (2) standardna rentgenska izvira, (3) optični mikroskop, (4) ionska puška, (5) elektronski analizator, (6) elektronska puška za nevtralizacijo naboja, (7) manipulator, (8) položaj vzorca v spektrometru, (9) sistem za hitro vstavljanje vzorcev.

  22. Spektroskopija fotoelektrona dobijenih x-zracima

  23. Spektroskopija fotoelektrona dobijenih x-zracima

  24. Hvala na pažnji! • Inženjerstvo površina

More Related