Метод определения ориентации монокристаллов и калибровки энергии рентгеновских лучей при помощи спектра дифракционных потерь

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Потери интенсивности прошедшего излучения за счет паразитной дифракции (глитчи) – неотъемлемое свойство монокристаллической рентгеновской оптики. Этот эффект может привести к ослаблению излучения, вплоть до его полного исчезновения. Потому понимание эффекта дифракционных потерь является необходимым для любых экспериментов, в которых применяется монокристаллическая оптика. В настоящей работе представлена теория формирования глитчей, а также продемонстрировано ее применение для определения ориентации и параметра решетки оптических элементов, изготовленных из монокристаллического алмаза. Была обнаружена систематическая ошибка в определении абсолютной энергии рентгеновского излучения, возникающая за счет неточной настройки монохроматора (ошибка определения абсолютного угла 2θ). Описываемая ошибка очень часто возникает в процессе эксперимента в результате того, что определение абсолютного угла наклона кристалла монохроматора – технически сложная задача. Одновременное определение ориентации и параметров решетки исследуемого образца вместе с компенсацией систематической ошибки в настройке монохроматора позволило значительно улучшить точность обработки полученных данных.

Об авторах

Н. Б. Климова

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Автор, ответственный за переписку.
Email: klimovanb@gmail.com
Россия, 236014, Калининград

А. А. Снигирев

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Автор, ответственный за переписку.
Email: anatoly.snigirev@gmail.com
Россия, 236014, Калининград

Список литературы

  1. Dobson B.R., Hasnain S.S., Morrell C., Konigsberger D.C., Pandya K., Kampers F., Van Zuylen P., Van Der Hoek M.J. // Rev. Sci. Instrum. 1989. V. 60. P. 2511. https://doi.org/10.1063/1.1140715
  2. Rowen M., Wong J., Tanaka T. // J. Phys. IV France. 1997. V. 7. P. C2. https://doi.org/10.1051/jp4/1997208
  3. Polikarpov M., Emerich H., Klimova N., Snigireva I., Savin V., Snigirev A. // Phys. Stat. Sol. B. 2018. V. 255. P. 1700229. https://doi.org/10.1002/pssb.201700229
  4. Zhang Q., Polikarpov M., Klimova N., Larsen H.B., Mathiesen R., Emerich H., Thorkildsen G., Snigireva I., Snigirev A. // J. Synchrotron Radiat. 2019. V. 26. № 1. P. 109. https://doi.org/10.1107/S1600577518014856
  5. Bauchspiess K.R., Crozier E.D. // EXAFS and Near Edge Structure III. Springer Proceedings in Physics. V. 2 / Ed. Hodgson K.O., Hedman B., Penner-Hahn J.E. Berlin–Heidelberg: Springer, 1984. P. 514. https://doi.org/10.1007/978-3-642-46522-2
  6. Van Zuylen P., Van Der Hoek M.J. // Proc. SPIE. 1986. V. 0733. P. 248. https://doi.org/10.1117/12.964917
  7. Van Der Laan G., Thole B.T // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1988. V. 263. P. 515. https://doi.org/10.1016/0168-9002(88)90995-3
  8. Kononenko T.V., Ralchenko V.G., Ashkinazi E.E., Polikarpov M., Ershov P., Kuznetsov S., Yunkin V., Snigireva I., Konov V.I. // Appl. Phys. A. 2016. V. 122. P. 1. https://doi.org/10.1007/s00339-016-9683-9
  9. Tang Z., Zheng L., Chu S., Wu M., An P., Zhang L., Hu T. // J. Synchrotron Radiat. 2015. V. 22. P. 1147. https://doi.org/10.1107/S1600577515012345
  10. Monochromator Crystal Glitch Library. Available online: https://www-ssrl.slac.stanford.edu/~xas/glitch/ glitch.html (accessed on 16 March 2021).
  11. Samuel M., Wallace, Marco A.A., Gaillard J.-F. An Algorithm for the Automatic Deglitching of X-Ray Absorption Spectroscopy Data. License CC BY-SA 4.0 2020.
  12. Sutter J.P., Boada R., Bowron D.T., Stepanov S.A., Díaz-Moreno S. // J. Appl. Crystallogr. 2016. V. 49. P. 4. P. 1209. https://doi.org/10.1107/S1600576716009183
  13. Abe H., Aquilanti G., Boada R., Bunker B., Glatzel P., Nachtegaal M., Pascarelli S. // J. Synchrotron Radiat. 2018. V. 25. P. 972. https://doi.org/10.1107/S1600577518006021
  14. Klimova N., Yefanov O., Snigirev A. // AIP Conf. Proc. 2020. V. 2299. P. 060016. https://doi.org/10.1063/5.0030507
  15. Klimova N., Yefanov O., Snigireva I., Snigirev A. // Crystals. 2021. V. 11. № 5. P. 504. https://doi.org/10.3390/cryst11050504
  16. Klimova N., Snigireva I., Snigirev A., Yefanov O. // Crystals. 2021. V. 11. № 12. P. 1561. https://doi.org/10.3390/cryst11121561
  17. Klimova N., Snigireva I., Snigirev A., Yefanov O. // J. Synchrotron Radiat. 2022. V. 29. P. 369. https://doi.org/10.1107/S1600577521013667
  18. Программы для расчета глитчей в монокристаллической рентгеновской оптике: https://github.com/ XrayViz/Glitches.
  19. Yefanov O., Kladko V., Slobodyan M., Polischuk Y. // J. Appl. Crystallogr. 2008. V. 41. P. 647. https://doi.org/10.1107/S0021889808008625
  20. Authier A. // Dynamical Theory of X-Ray Diffraction. Oxford University Press, 2003. P. 661. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198528920. 001.0001
  21. Snigirev A., Kohn V., Snigireva I., Lengeler B. // Nature. 1996. V. 384. № 6604. P. 49. https://doi.org/10.1038/384049a0
  22. Schroer C.G., Lengler B., Benner B., Kuhlmann M., Guenzler T.F., Tuemmler J., Rau C., Weitkamp T., Snigirev A., Snigireva I. // Proc. SPIE. 2001. V. 4145. P. 274. https://doi.org/10.1117/12.411647
  23. Polikarpov M., Snigireva I., Morse J., Yunkin V., Kuznetsov S., Snigirev A. // J. Synchrotron Radiat. 2015. V. 22. P. 23. https://doi.org/10.1107/S1600577514021742
  24. Micro Usinage Laser. Available online: http://micro-usinage-laser.com/ (accessed on 16 March 2021).
  25. New Diamond Technology. Available online: http:// ndtcompany.com/ (accessed on 16 March 2021).
  26. Element Six Ltd. Available online: https://www.e6.com/ (accessed on 16 March 2021).
  27. Terentyev S., Blank V., Polyakov S., Zholudev S., Snigirev A., Polikarpov M., Kolodziej T., Qian J., Zhou H., Shvyd’ko Y. // Appl. Phys. Lett. 2015. V. 107. P. 111108. https://doi.org/10.1063/1.4931357

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (446KB)
Метаданные
3.

Скачать (156KB)
Метаданные
4.

Скачать (365KB)
Метаданные
5.

Скачать (275KB)
Метаданные

© Н.Б. Климова, А.А. Снигирев, 2023