250 likes | 367 Views
Monochromatizace. Požadavky na monochromátor. Dl/l Spektr ální obor. fokusace polarizace kolimace. Premonochromatizace. Odstran ění měkké a tvrdé složky. Absorpční filtry Zrcadla Undulátory. Monochromatizace - filtrace. -filtr. odstranění měkké (dlouhovlnné) složky.
E N D
Monochromatizace Požadavky na monochromátor Dl/l Spektrální obor fokusace polarizace kolimace Premonochromatizace Odstranění měkké a tvrdé složky Absorpční filtry Zrcadla Undulátory
Monochromatizace - filtrace -filtr odstranění měkké (dlouhovlnné) složky Pro zeslabení na 1 %
Monochromatizace - filtrace Rossův filtr Rozdíl intenzit záznamů s Ni a Co
Zrcadla Index lomu ~ 10-5 Totální reflexe Odráží se vlny s vlnovou délkou větší než mezní hodnota.
Undulátory Na synchrotronech Soustava magnetů se směrem pole kolmým na rovinu orbitu prstence Počet period pole na celé délce Vysoká spektrální briliance Lineární nebo kruhová polarizace
Krystaly, mřížky, multivrstvy Disperzní prvky 2d sin B = n n Polarizační faktor 1 - , cos 2 - Pro 1. harmonickou Asymetrická difrakce S0w0 = Shwh Index asymetrie
Disperze w ~ 1 – 10 Mozaikové krystaly – grafit Dokonalé krystaly – Si, Ge LiF, křemen, kalcit Multivrstvy Ta-Au/Be, B, C, Si Rozlišovací schopnost - / ~ N (počet period)
Jednokrystalové Nefokusující monochromátory Celkový difraktovaný výkon systému zdroj,štěrbina, krystal Spektrální intenzita zdroje Zářivost zdroje Obor Spektrální okno systému zdroj, štěbina, detektor
Dvoukrystalové Nefokusující monochromátory 1. (+, -) (n, -n) paralelní, bezdisperzní Stejné, rovnoběžné difrakční rovinyVystupující záření má stejný směr jako dopadající Channel-cut Krystalová funkce C2 (nižší chvosty) Mírné rozjustování krystalů (vzájemný posuv C) Zlepšení rozlišovací schopnosti (Disperzní prvky) Potlačení vyšších harmonických Potlačení složky ladění Prochází i složky od jiných rovin () Užití kosé difrakce – inclined crystal monochromator
Dvoukrystalové Nefokusující monochromátory Kombinace Bragg-Laue 1b. (+, -) (n, -m) neparalelní, disperzní Různé d 2. (+, -) (n, -m) antiparalelní, disperzní
Nefokusující monochromátory 2. (+, +) (+n, +m) antiparalelní, disperzní Vysoká rozlišovací schopnost Monochromátory mění nepolarizované záření na částečně lineárně polarizované a kruhově polarizované na elipticky polarizované. Toto lze odstranit zkříženou polohou monochromátorů (pootočení druhého krystalu kolem dopadajícího centrálního paprsku). Ladění pootáčením druhého krystalu Ladění s využitím vertikální divergence
ladění Nefokusující monochromátory Čtyřkrystalový monochromátor (-, +, +, -)
Paralelní x Antiparalelní n1n2 ~ 1+ 2 = 21 = 22 ~ 0 ~ 0 b ~ 21= 22 Přístroj v poloze (n,n) propouští všechny Přístroj v poloze (n,n) propouští právě jednu Paprsky odchýlené od horizontální roviny,pro které je splněna Braggova podmínka na C1 se odrazí i na C2 a projdou. Paprsky odchýlené od horizontální rovinydopadají pod stejným úhlem na C1 i C2,ale není to Braggův úhel pro . Díky vertikální divergenci propouští přístroj větší vlnový obor. Pohnutím C2 okolo O2 naráz zrušíme splnění Braggovy podmínky na obou krystalech. Braggova podmínka zůstane splněna pro oba krystaly, ale pro jinou Difrakční křivka závisí pouze na vlastnostech krystalů. Difrakční křivka je spektrálním rozložením dopadajícího záření, zkresleným vertikální divergencí a konečnou šířkou krystalové funkce.
DuMondovy grafy Otáčení druhým krystalem (+-) Souhlasný smysl C1, C2 b= 2- 1, 2= b + 1 (++) b= 2+ 1, 2= b - 1 Opačný smysl C1, C2 Velikost okna
Fokusující monochromátory Pro lepší využití záření zdroje, ale rozlišovací schopnost je horší Fokusační zrcadlaOhnuté krystaly Horizontální fokusace (tangenciální) Vertikální (sagitální) fokusace Optická vada metody Vliv odchylek od ideálního tvaru Hloubka průniku Šířka štěrbin Horizontální Bodový zdroj v ohnisku Polychromatická fokusace Rowlandova kružnice Monochromatická fokusace
Fokusující monochromátory Johanssonův Johannův 2R R
Fokusující monochromátory Cauchoisové Logaritmická spirála
Fokusující monochromátory Guinierova fokusační podmínka p = R sin( - ) zdroj - krystal q = R sin( + ) krystal - ohniska difraktující roviny, povrch Vertikální (sagitální) fokusace Von Hamos
Zrcadla, multivrstvy Göbelovo parabolické zrcadlo
Rentgenová optika Kolimátory, multivlákna, kapiláry Odkazy Crystran Spectrolab Osmic Ino X-ray optics Charles Super Parabolická zrcadla 1 Parabolická zrcadla 2