Описание Малоугловые измерения (SAXS)

Опция для проведения дифрактометрии для исследования образцов в малых углах (от 0 до 20 градусов). Необходима для компенсации нелинейных искажений при измерении на малых углах (чтобы убрать, так называемый, “горбыль”). Опция особенно полезна для исследований ряда образцов, таких как глина, почва, морские отложения, ржавчина и др.

Для проведения исследования в малых углах, в дифрактометра Tongda используется две конфигурации.

Конфигурация 1  – TD3700 c быстрым кремниевым дрейфовым детектором (Fast SDD)

Для проведения малоугловых измерений используется конфигурация TD3700 c быстрым кремниевым дрейфовым детектором (Fast SDD). За счет особой конструкции детектора и высокого энергетического разрешения (порядка 130 эВ), интегрирование сигналов и расчет финальной кривой происходит на порядке быстрее, нежели в рядовом 1D Mythen детекторе.

Плюс данной конфигурации в отличии от конфигурации TD3700 c зеркалом Гебеля в том, что на гониометр не накладывается никаких ограничений: c быстрым кремниевым дрейфовым детектором (Fast SDD) можно проводить измерения в полном доступном для TD3700 диапазоне угловых измерений (от -110° до 161°). Ко всему прочему, отсутствие Зеркало Гебеля позволяет использовать любые трубки (с любым андоным материалом: Cu, Co, Fe и др.), а не только те, что работают лишь с Зеркалом Гебеля (они привязаны к конкретной трубки ввиду геометрии измерительной системы, поэтому смена трубки требует полной перенастройки системы, что очень проблематично и не является рядовой сервисной операцией для пользователя. Помимо прочего, система с быстрым кремниевым дрейфовым детектором (Fast SDD) имеет более простую конструкцию, что положительно влияет на надежность системы.

Быстрые SDD детекторы

TD-3700 также может комплектоваться быстрым SDD детектором европейского или американского производства. Fast SDD детекторы представляют собой кульминацию многолетних инноваций и разработок в области электроники и рентгеновских детекторов. Использование Fast SDD детекторов в рентгеновских дифрактометрах серии TD позволяет полностью отказаться от неудобных в работе зеркал Гебеля и других систем. Быстрые кремний-дрейфовые детекторы позволяют проводить сканирование образцов в малых углах (до 10 градусов) с невероятной точностью. В отличие от 1D детекторов, SDD детекторы практически не накапливают шум, что положительно сказывается на кривой в области малых углов (отсутствие “горбыля“ и влияния нелинейности измерения).

Технические характеристики быстрого кремниевого дрейфового детектора (Fast SDD) рентгеновского дифрактометра TD-3700

Сравнение рентгенограмм Si, полученных на Fast SDD (зеленая кривая) и 1D Mythen (красная кривая) детекторах

Конфигурация 2 – TD3700 c зеркалом Гебеля

Для проведения исследований по методу малоголового рентгеновского рассеяния (SAXS) используется также конфигурация TD3700 с Зеркалом Гебеля и матричным 1D Mythen детектором. Зеркало Гебеля позволяет сформировать плоскопараллельный пучок и снизить искажения результирующей рентгенограммы в низких углах.

Зеркало Гебеля

Зеркало Гебеля – это тип изогнутого зеркала, которое может использоваться для фокусировки падающего рентгеновского луча на образце, улучшая интенсивность и разрешение дифракционной картины. Зеркало состоит из вогнутой поверхности, которая отражает рентгеновский луч в фокусную точку. Преимущество использования зеркала Гебеля заключается в том, что оно увеличивает интенсивность рентгеновского луча в несколько раз, и, соответственно, приводит к более сильному дифракционному сигналу и улучшенному отношению сигнал/шум. Данное устройство особенно полезно при исследовании образцов со слабой дифракцией или в случае, когда требуется получение данных с высоким  разрешением.

Параболическое зеркало Гебеля изготовлено из множества градуированных слоев оптики. Такое зеркало способно собирать большую часть отклоняющегося пучка, выходящего из рентгеновского источника, и формировать параллельный пучок с узкой расходимостью.

Длинная щель Соллера

Длинная щель Соллера – устройство, состоящее из двух параллельных удлиненных щелей, расположенных перед детектором, с коллиматором между ними. Прорези в щелях помогают ограничить угол падения и устранить рассеяние от образца, которое находится за пределами желаемого диапазона углов.