Röntgenrannsókn á kristöllum

Röntgenrannsókn á kristöllum.

Öruggasta og nákvæmasta leiðin til að bera kennsl á og bera kennsl á steinefni, sérstaklega innri uppbygging þeirra, er notkun röntgenaðferða, þ.e.a.s.. sem samanstendur af því að leiða röntgenmyndir í gegnum kristalinn sem prófað var. Þessir geislar uppgötvuðust af v 1895 r. W. Roentgen, sem gaf þeim nafnið röntgengeislar. Í sumum löndum, sérstaklega engilsaxneska, þetta nafn er enn notað í dag, í öðrum er notað hugtakið röntgengeislar. Ósýnilegir röntgenmyndir, alveg eins og ljósgeislun, það er ljós, það er rafsegulgeislun. Það er minna frá sýnilegu ljósi 1000 sinnum bylgjulengd, og því með meiri innsýn, vegna þess að það getur farið í gegnum þykk lög af líkama ógegnsæ til ljóss. Þegar farið er í gegnum efni frásogast röntgengeislar og dreifast og valda ýmiss konar fyrirbærum, t.d.. dökknun ljósmyndamyndarinnar, sem er notað til að skrá niðurstöður prófana með þessum geislum.

Til framleiðslu á röntgenmyndum eru stöðugt endurbætt og tæknilega fullkomin tæki notuð. Grundvallarþættir þeirra eru röntgenrör og háspennu rafall. Röntgenmyndir myndast við loftárás á rafskaut röntgenrörsins með rafeindum sem send eru frá bakskautinu. Bakskautið er glóandi spírall sem er uppspretta rafeinda. Anóða er gerður úr slíkum málmum, eins og wolfram, kopar, kóbalt, járn eða króm. Undir áhrifum sprengjuárásar með háhraða rafeindaskeyti sem þeim er úthlutað af háspennu, rafskautið sjálft verður uppspretta nýrrar geislunar - röntgenmyndir.

W 1912 r. Þýski eðlisfræðingurinn M.. Laue fullyrti, að þar sem kristallarnir hafa netbyggingu, og röntgengeislar eru rafsegulbylgjur af svipaðri lengd og fjarlægðin milli atóma í kristalgrindinni, þegar þeir fara í gegnum kristalinn, ættu þessar bylgjur að vera sveigðar á frumeindir grindarinnar. Réttmæti þessarar skoðunar var sannað með tilraunum af Laue og nemendum hans. Þeir fóru með geisla af röntgengeislum í gegnum kristal og fengu mynd á ljósmyndaplötu sem sett var fyrir utan hann, kölluð röntgenmynd, vitna um sveigju geisla geislanna. Þessi tilraun staðfesti grindarbyggingu kristalsins og rafsegul eðli röntgengeislanna. Röntgenmyndun steinefnanna leyfði bein rannsókn á innri uppbyggingu þeirra.

Röntgenkristallar fengnir með Laue aðferð: a - demantur, b - rubinu, c - chrysoberyl, d - kvars, og - berylu
Röntgenmynd af kvarsi (bergkristall) fengin með snúnings kristalaðferðinni. Röntgenmyndir fengnar með duftaðferðinni.

Í miðju röntgenmyndarinnar er blettur upprunninn frá óbeygðum geislum. Minni stig eru flokkuð utan um það, verið ummerki um sveigjandi geisla á atóm sem mynda grindurnar. Uppröðun þessara punkta er nátengd samhverfu ofblásturs kristalsins. Þetta fyrirbæri kemur skýrast fram, þegar röntgengeislar eru sendir í átt að kristöllu samhverfunni - á grundvelli punktakerfisins er mögulegt að þekkja margföldun þess.

Röntgenrannsóknir á steinefnum geta verið gerðar með ýmsum aðferðum. Mismunandi röntgenmyndir fást eftir því hvaða aðferð er notuð. Aðferðir eru meðal þeirra mikilvægustu: Lauego, snúnings kristal og dufthúð.

Í Cast aðferðinni er einn kristall festur á sinn stað (einn kristall) Röntgengeislar. Í kristalgrindunum eru geislar frumgeislans sveigðir í ákveðnar áttir. Geislar sundurliðaðra geisla eru skráðir á röntgenfilmu, hornrétt á stefnu frumgeislans. Röntgenmyndin sem fæst upplýsir um samhverfu kristalsins að, þar sem kristallinn varð fyrir frumgeislanum.

Í snúnings kristalaðferðinni er prófunarkristallinum snúið um ás hornrétt á röntgengeisla. Röntgenmyndinni sem fæst er sverta fleyti sem stafar af geislum sundurliðaðra geisla raðað meðfram laginu. Með því að gera þrjár röntgenmyndir í þremur kristölluðum áttum er mögulegt að ákvarða grindarfastana a frá bilinu milli útlínanna., b, c.

Duftaðferðin samanstendur af röntgenmyndun á mjög fínum ögnum, handahófskennt raðað korn úr duftformuðu steinefni. Röntgenpúðurmynstrið gefur yfirlit yfir geislana sem rofnir eru af grindarkristallgrindinni í vaxandi horn. Duftaðferðin gerir margar mismunandi steinefnarannsóknir kleift, m.in. auðkenningu þeirra og ákvörðun netfasta.

Síðan uppgötvunin er á möguleikanum á að nota röntgengeisla til að rannsaka innri uppbyggingu hefur kristöllun gengið stórkostlega. Röntgenrannsóknir leyfðu að tengja innri uppbyggingu kristalla við eðliseiginleika þeirra og efnasamsetningu. Þeir staðfestu einnig fyrri kenningar um grindurnar og tegundir af staðbundinni samhverfu í dreifingu frumeinda. Þetta gerði það mögulegt að koma á nákvæmu steinefni í mörgum hópum, réttri dreifingu jóna (katjónir og anjón) haldið með rafstöðueiginleikum sem tengjast efnagildi. Þökk sé þessum rannsóknum var mögulegt að koma á nákvæmari efnaformúlum margra flókinna efnasambanda, sem aftur gerði kleift að framkvæma skynsamlega flokkun steinefna. Þetta á sérstaklega við um síliköt, vera algengasti hópurinn steinefna.

Staðfesting með röntgenaðferðum netkenninga; kristalbygging hefur orðið grundvöllur nútíma röntgengreiningar á uppbyggingu þeirra. Árangur á þessu sviði varð grundvöllur nýrrar greinar vísinda - kristalefnafræði - áhugaverð; er sambandið milli uppbyggingar steinefna og efnasamsetningar þeirra.

Notkun röntgenaðferða gerir kleift að bera kennsl á gemstones, þegar aðrar aðferðir mistakast, og efnagreining er ekki hægt að nota af skiljanlegum ástæðum. Þessar aðferðir eru einkum notaðar til að greina á milli náttúrulegra og tilbúinna steina, sem eru fullkomnari og verða alvarlegur keppinautur náttúrusteina. Það er auðvelt að greina demant með röntgenaðferðum frá ýmsum eftirlíkingum, þeim hefur fjölgað að undanförnu (gervisteina).