X射线干涉术

[拼音]：X shexian gansheshu

[外文]：X-ray interferometry

利用 X射线相继通过多块布喇格衍射晶体后产生的干涉现象来研究晶体缺陷和测定晶体基本参量的一种高精度技术。1965年第一台X射线干涉仪的出现，开辟了X 射线光学的新领域。

常用的X射线干涉仪可分为两类。

三晶干涉仪

1965年U.邦泽和M.哈特研制成功透射型X射线干涉仪。随后，X射线干涉技术和理论得到迅速发展，先后出现了反射型(1966)和混合型(1968)等多种类型的干涉仪，其光学原理及衍射束强度分布均由X射线衍射动力学平面波理论及球面波理论得到解释。图1是最常用的LLL型干涉仪示意图。分束器S、镜面 M和分析器A三者同在一块完整晶体上加工而成。当X射线入射到S，从衍射动力学理论可知，对于“厚”晶体，μt＞10，μ和t分别为晶体的吸收系数和厚度，只有布洛赫波的波节与散射原子平面重合的一支偏振波能通过晶体，其透射波离开S时分成相干的直射束和衍射束。镜面 M的作用是使两束分离的相干X射线重合，在分析器A前面产生驻波干涉条纹。分析器 A的作用是把原子尺度的驻波干涉条纹放大为宏观尺度的X射线叠栅条纹。如果S、M、A晶片严格相同并严格对准，那么在垂直于直射束或衍射束的观察面上只看到均匀的X射线强度分布，但若干涉仪内某一组元点阵参量或取向发生微小变化，都会使叠栅条纹产生相应的变化。叠栅条纹垂直于两倒易矢量之差，其间距与两倒易矢量之差的绝对值成正比。

二晶干涉仪

如果干涉仪的两块晶片由同一块晶体加工而成，当两组元同时满足布喇格定律，并且，它们之间存在点阵参量或取向的微小差别，即会产生叠栅条纹。1951年，有人首先在电子显微镜上观察到此现象。1965年日本的千川纯一观察到X射线的这种现象。图2是二晶干涉仪的几何示意图。X射线通过分束器S，相干的直射束和衍射束在出射面附近部分重叠，产生驻波干涉。通过分析器A观察到放大的X射线叠栅条纹。

应用

X射线干涉术是一种高精度的检测技术，在晶体缺陷研究方面，可用来观察缺陷所引起的微小点阵参量失配(精确度达Δd/d＝10^-8)，晶体点阵中的微小角偏转（精度达10^-8弧度），精确测定位错的伯格斯失量以及用作X射线相差显微镜；在晶体学基本参量测量方面，用来精确测定 X射线折射率、晶胞参量以及晶体结构因子等基本参量；在计量学方面，可与光学干涉仪配合用作X射线波长的精确测定以及测定晶体材料的阿伏伽德罗常数，这是探索建立质量自然基准中很有希望的一种方案。

参考书目

1. L.V.Azaroff，et al.，X-Ray DiffRaction，McGraw-Hill，Inc.， New York， 1974.
2. Z.G.Pinsker，Dynamical Scattering of X-Rays in Crystals， Springer-Verlag， Berlin，Heidelberg，1978.

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X射线干涉术百科介绍

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