Рентгендік көлденең шағылысу: беттерді, қабықшаларды және көп қабатты құрылымдарды зерттеу әдісі
X-ray reflectivity
Рентгендік рефлектометрия – беттерді, жұқа пленкаларды және көп қабатты құрылымдарды зерттейтін әдіс. Бұл химия, физика және материалтануда қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Рентген сәулелерінің шағылысуы (кейде рентген сәулелерінің көкжиек шағылысуы, рентген сәулелерінің рефлектометриясы немесе XRR деп те аталады) – химия, физика және материалтануда беттерді, жұқа пленкаларды және көп қабаттарды сипаттау үшін қолданылатын бетке сезімтал талдау әдісі. Бұл рентген сәулелерін пайдалануға негізделген рефлектометрияның бір түрі және нейтрондық рефлектометрия және эллипсометрия техникаларымен байланысты. Рентген сәулелерінің шағылысуының негізгі принципі – рентген сәулелерінің шоғын тегіс беттен шағылыстыру және содан кейін шағылысқан рентген сәулелерінің қарқындылығын көпіршік бағытта (шағылысқан бұрыш кіретін бұрышқа тең) өлшеу. Егер интерфейс мүлдем өткір және тегіс болмаса, шағылысқан интенсивтілік Френельдің шағылысу заңы бойынша күтілгеннен ауытқиды. Бұл ауытқуларды талдау арқылы бетке перпендикуляр интерфейстің тығыздық профилін анықтауға болады.
X ray reflectivity (sometimes known as X ray specular reflectivity, X ray reflectometry, or XRR) is a surface sensitive analytical technique used in chemistry, physics, and materials science to characterize surfaces, thin films and multilayers. It is a form of reflectometry based on the use of X rays and is related to the techniques of neutron reflectometry and ellipsometry. The basic principle of X ray reflectivity is to reflect a beam of X rays from a flat surface and to then measure the intensity of X rays reflected in the specular direction (reflected angle equal to incident angle). If the interface is not perfectly sharp and smooth then the reflected intensity will deviate from that predicted by the law of Fresnel reflectivity. The deviations can then be analyzed to obtain the density profile of the interface normal to the surface.
Тарих
Бұл техника алғаш рет 1954 жылы Лайман Г. Парратт рентген сәулелеріне қолданған болып көрінеді. Парраттың бастапқы жұмысы мыс жалатылған шынының бетін зерттеді, бірақ содан бері бұл техника қатты және сұйық беттердің кең спектріне қолданылатын болды.
The technique appears to have first been applied to X rays by Lyman G. Parratt in 1954. Parratt's initial work explored the surface of copper coated glass, but since that time the technique has been extended to a wide range of both solid and liquid interfaces.
Ашық бастапқы кодты бағдарламалық қамтамасыз ету
Дифрактометр өндірушілері рентген сәулелерінің шағылыстығын өлшеу үшін қолданылатын коммерциялық бағдарламалық жасақтаманы әдетте ұсынады. Дегенмен, бірнеше ашық кодты бағдарламалық пакеттер де бар: GenX – кеңінен қолданылатын ашық кодты рентгендік шағылыс қисығын сәйкестендіру бағдарламалық жасақтамасы. Ол Python бағдарламалау тілінде жасалған, сондықтан Windows және Linux жүйелерінде жұмыс істейді. Motofit IGOR Pro ортасында жұмыс істейді, демек Linux сияқты ашық кодты операциялық жүйелерде қолданылмайды. Micronova XRR Java-да жұмыс істейді, сондықтан Java орнатылған кез келген операциялық жүйеде қолжетімді. Reflex – көп қабатты рентген сәулелері мен нейтрондық шағылыстығын модельдеу және талдауға арналған дербес бағдарламалық жасақтама. REFLEX – Windows, Mac және Linux платформаларында жұмыс істейтін, қолдануға оңай тегін бағдарлама.
Diffractometer manufacturers typically provide commercial software to be used for X ray reflectivity measurements. However, several open source software packages are also available: GenX is a commonly used open source X ray reflectivity curve fitting software. It is implemented in the Python programming language and runs therefore on both Windows and Linux. Motofit runs in the IGOR Pro environment, and thus cannot be used in open source operating systems such as Linux. Micronova XRR runs under Java and is therefore available on any operating system on which Java is available. Reflex is a standalone software dedicated to the simulation and analysis of X rays and neutron reflectivity from multilayers. REFLEX is a user friendly freeware program working under Windows, Mac and Linux platforms.