DE2748501B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung von Texturtopogrammen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung von TexturtopogrammenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erstellung von Texturtopogrammen an
Oberflächenschichten nicht-amorpher polykristalliner Körper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw.
11.
In einem polykristallinen Festkörper liegen im allgemeinen die Kristallite statistisch ungeordnet vor.
Wird hingegen ein solcher Körper bestimmten Beanspruchungen, etwa einer mechanisch-plastischen
Verformung, einer Abkühlung o.a. unterzogen, dann führt dies dazu, daß die in dem Körper vorher
vorhandenen und in ihrer Orientierung völlig statistisch verteilten Kristallite nunmehr überwiegend ähnlich in
bestimmte Vorzugsrichtungen hin orientiert werden. Diese mehr oder minder geordnete Orientierung der
Kristallite wird allgemein als »Textur« bezeichnet. Die Texturen beeinflussen die technologischen (etwa die
mechanischen, elektrischen, magnetischen o. ä.) Eigenschaften des betreffenden polykristallinen Körpers in
den verschiedenen Beanspruchungsrichtungen.
Zur Bestimmung von Topographien gibt es bekannte
Verfahren* die allerdings nur für die Anwendung bei Einkristallen geeignet sind. Andererseits sind aber auch
Verfahren zur Messung von Texturen bekannt, mit denen es allerdings bislang nicht möglich ist, örtlich
^ differenzierende Texturtopographien zu erstellen.
Gegenwärtig bekannte Topographien, etwa Röntgentopographien, werden immer nur von Einkristallen
erstellt und dienen dem Zweck, Störungen (etwa
Versetzungen, Kleinwinkelkorngrenzen, Zwillinge und andere Domänen) abzubilden. Topographieverfahren,
die streng monochromatisch mit eindeutiger Abbildung arbeiten (etwa nach Lang oder Berg-Barrett), verwenden
dabei den zu untersuchenden Kristall selbst als Monochromator. Dabei darf aber die Winkeldivergenz
des zu verwendenden Strahlungsbündels nur sehr gering sein (d. h. im Bereich von Winkelminuten), was
wiederum eine nur schlechte Ausnutzung der ganzen im Strahlungsemitter entstehenden Strahlung sowie hohe
Belichtungszeiten (teilweise viele Stunden bis Tage lang) bedingt
Bei der Anwendung sogenannter Zählrohrverfahren kann für einen Röntgenreflex (d. h. für eine reflektierende
Netzebenenschar) in einer Polfigur die Häufigkeit der verschiedenen Lagen reflektierender Netzebenen
innerhalb des Texturpräparats erfaßt werden. Bei diesem Verfahren wird jedoch stets über einen größeren
Bereich des zu untersuchenden Körpers gemittelt und man erhält keine Aussage über die örtliche Verteilung
der Kristallitorientierung, d. h. über die Anisotropie der
Textur.
Die seit langem bekannte Topographiemethode nach Lang weist unter den heute bekannten Topographieverfahren
sicherlich die beste Auflösung und den höchsten Kontrast auf. Die Auflösung reicht dabei aus, einzelne
Versetzungen sichtbar zu machen, und man kann auch durch zwei Aufnahmen unter verschiedenen Blickwinkeln
stereoskopisch einen räumlichen Eindruck über die Lage der Versetzungen erhalten. Bei dem Verfahren
nach Lang wird ein Röntgenstrahl benutzt, der vor seinem Auftreffen auf den zu untersuchenden Einkristall
durch eine Blende tritt Der Einkristall ist dabei im
Hinblick auf den Strahl so justiert daß die Wellenlänge der Kdti-Strahlung unter dem Bragg-Winkel auf die
Netzebenenschar der Oberfläche auftrifft wobei die Blende vor dem Einkristall so ausgeführt sein muß, daß
der Divergenzwinkel des durch die Blende hindurchtre-* tenden Strahlungsbündels kleiner ist als die Differenz
zum Bragg-Winkel der Wellenlänge Ka2, die unter einem nur geringfügig größeren Beugungswinkel das
gleiche Topogramm liefern würde, was zu unerwünschten
Überlagerungen führen müßte. Die an der reflektierenden Netzebenenschar gebeugte Strahlung
tritt dann durch eine weitere Blende und wird auf einem dahinter parallel zum Einkristall angeordneten Film
abgebildet Im Lang-Topogramm erscheinen gestörte Bereiche, wie etwa Versetzungen, stärker geschwärzt
als die Abbildung ihrer ungestörten Umgebung. Bei der Topographie nach Lang kann nur ein relativ geringes
Raumwinkelelement der ausgesandten Strahlung ausgenutzt werden, was zusammen mit einer schlechten
Ausnutzung des Primärstrahls bei der Reflexion zu erheblichen, sich zum Teil über Tage erstreckenden
Belichtungszeiten fährt. Die Verwendung von Drehanoden-Röntgenröhren hoher thermischer Belastbarkeit
liefert zwar eine Verkürzung der Belichtungszeit bedingt jedoch häufig Schwierigkeiten mit der örtlichen
Stabilität des Brennflecks auf der rotierenden Anode. Auch mit dem Lang-Verfahren ist die Abbildung von
Texturtopogrammen polykristalliner Körper bei sinnvollen
Belichtungszeiten nicht möglich.
im Gegensatz zum Lang·Verfahren, bei dem nur die K«i-Strahlung zur Abbildung verwendet wird, das somit
ein streng monochromatisches Verfahren darstellt, wird bei dem Verfahren nach Berg-Barrett (in der Regel) auf
diese Trennung verzichtet, wobei bewußt eine gewisse Einbuße an Eindeutigkeit in Kauf genommen wird. Wie
alle teilmonochromatischen Verfahren enthält die Abbildung dabei eine Untergrundschwärzung, die durch
die Beugung des Bremiikontinuums hervorgerufen wird.
Das Berg-Barrett-Verfahren arbeitet mit einer einfachen
Reflexionsmethcide; Die vom Strichfokus der Röntgenröhre ausgehende Strahlung einer bestimmten
Wellenlänge (Ka) wird, sofern sie auf den zu untersuchenden Einkristall jeweils unter dem Bragg-Winkel
einfällt, auf eir.iin Film reflektiert Die Abbildung
ίο in der Beugungsebene ist eindeutig und längengetreu, in
der Ebene senkrecht hierzu erfolgt jedoch eine Vergrößerung, wodurch die Gesamtabbildung verzerrt
wird. Voraussetzung für eine eindeutige Abbildung ist hier die Verwendung nur einer Wellenlänge, wobei —
ähnlich wie bei dem Verfahren nach Lang — die Monochromatisierung am untersuchten Einkristall
selbst erreicht wird. Das Berg-Barrett-Verfahren benötigt einen vergleichsweise nur geringen apparativen
Aufwand und weist auch verkürzte Belichtungszeiten gegenüber dem Verfahren nach Lang auf.
Es sind auch fokussierende RöiL^enverfahren bekannt
(z. B. nach Seemann und BohlL·;), bei denen
ausgehend von einem divergenten Bündel von Röntgenstrahlen, dessen Ursprung auf demselben Kreis liegt wie
das zu untersuchende Kristall-Pulverpräparat die gebeugte Strahlung wieder auf einen Punkt dieses
Kreises fokussiert wird. Kombiniert man eine Beugungsanordnung
nach Seemann-Bohlin mit einem gekrümmten Monochromator (z. B. Johansson-Monochromator),
dann wird hierdurch das P.öntgenbeugungsverfahren nach Guinier ermöglicht Dieses Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, daß es streng monochromatisch und fokussierend ist Die strenge
Monochromasie erlaubt lange Belichtungszeiten und damit neben der Messung starker auch die sehr
schwacher Intensitäten bei Unterdrückung von Bremsstrahlung und störenden Linien aus dem Eigenspektrum
der Röhre.
Um die Textur eines polykristallinen Korpers festzustellen, sind Textur-Meßverfahren bekannt geworden, die von einer Fokussierung nach Bragg-Brentano ausgehen. Diese Meßverfahren führen zur Aufzeichnung einer Polfigur, aus der sich zwar vorherrschende Texturen ersehen lasten, eine örtlich differenzierte Topographie des zu untersuchenden Körpers jedoch nicht erkennbar ist.
Um die Textur eines polykristallinen Korpers festzustellen, sind Textur-Meßverfahren bekannt geworden, die von einer Fokussierung nach Bragg-Brentano ausgehen. Diese Meßverfahren führen zur Aufzeichnung einer Polfigur, aus der sich zwar vorherrschende Texturen ersehen lasten, eine örtlich differenzierte Topographie des zu untersuchenden Körpers jedoch nicht erkennbar ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der bekannten Art und eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dahingehend zu verbessern, daß örtlich differenzierende
Texturtopographien unter Ausnutzung einer wesentlich höheren Primärstrahlintensität bei sinnvollen Belichtungszeiten
erstellt werden können.
5rfi\.aungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der einleitend genannten Art gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst
5rfi\.aungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der einleitend genannten Art gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst
Vorzugsweise erfolgt dabei die Abbildung auf einer strahlungsempfindlichen Filmschicht wobei wiederum
vorteilhafterweis« die Abbildung parallel zur Oberflächenschicht des Körpers erfolgt Vorzugsweise wird bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren der Abstand der Abbildung zum Körper doppelt so groß wie die
Entfernung zwischen Körper und Reflex gewählt wodurch die entstehende Abbildung kongruent und
nicht spiegelbildlich ru der Textur des zu untersuchenden Körpers ausfällt.
Diese Ausblendung des Strahlenbündels erfolgt vorzugsweise mittels parallel zur Beugungsebene
zwischen Körper und Abbildungsort angeordneten schlitzförmigen Blenden (sogenannten »Sollerschlitzen«).
Als Strahlung lassen sich vorzugsweise Röntgenstrahlen
verwenden. Da wegen der verhältnismäßig geringen Flachenausdehnung einer Röntgenanode ohne Rasterung
nur relativ kleine Materialproben untersucht werden können, empfiehlt es sich ferner, Materialproben
und PiIm relativ zum System aus Röntgenröhre, Monochromator und Schlitzblenden derart zu bewegen,
daß das monochromatische Röntgenstrahlungsbündel die Probe etwa rasterartig abtastet, wobei die
Einzelabbildungen auf dem Film wieder zusammengesetzt werden. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß bei
ortsfester Anordnung der Sollerschlitze Körper und Abbildungseinrichtung mit gleicher Geschwindigkeit
relativ zu den Sollerschlitzen senkrecht zur Beugungsebene bewegt werden. Dadurch wird gleichzeitig
vermieden, dall sich die Bleche der Sollerschlitze als
Schatten abbilden. Zur Vergrößerung des abbildbaren Flächenbereiches empfiehlt es sich zudem, Körper und
Film antiparallel zueineider mit geeigneter Geschwindigkeit
innerhalb der Beugungsebene zu bewegen.
Dabei können etwa Film und Probe gegensinnig mit gleicher Geschwindigkeit bewegt werden und die
Strahlungsquelle ebenso wie die Schlitzblenden ruhen, es kann jedoch auch eine umgekehrte kinematische
Anordnung getroffen werden.
Zur Monochromatisierung der Röntgenstrahlung empfiehlt sich die Verwendung eines gebogenen
Kristall-Monochromators.
Als Divergenz für das Bündel monochromatischer Strahlung empfiehlt sich ein Winkelbereich von 2° bis
4°, da in diesem Divergenzbereich eine Optimierung zwischen Ausnutzung der Röntgenstrahlung und Vermeidung
unerwünschter Randstrahlungs-Unschärfen erzielbar ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die oben formulierte Aufgabe dadurch gelöst, daß im
Strahlengang der gebeugten Strahlung parallel zur Beugungsebene schlitzförmige Blenden (»Sollerschlitze«)
angeordnet sind und dahinter in einem Abstand zur Oberfläche des polykristallinen Körpers und des
fokussierten Reflexes eine Einrichtung zur Abbildung des Bildes der gebeugten Strahlung angeordnet sind.
Die Einrichtung zur Erzeugung des divergenten Bündels monochromatischer Strahlung weist dabei
vorzugsweise eine Röntgenröhre und einen Kristall-Monochromator zur Monochromatisierung der Strahlung
der Röntgenröhre auf. Als Kristali-Monochromator wird dabei vorzugsweise ein gebogener Kristall-Monochromator,
insbesondere einer des Johansson-Typs, vorgesehen.
Vorteilhafterweise sind zwischen dem zu untersuchenden Körper und der Abbildungseinrichtung parallel
zur Beugungsebene schlitzförmige Blenden (Sollerschlitze) angeordnet In vorteilhafter Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei zum Fokussieren der gebeugten Strahlung der Strichfokus einer
Röntgenröhre vorgesehen, wobei die Höhe der schlitzförmigen Blenden der Länge des Strichfokus
entspricht
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht auch darin, daß der Körper und
die Einrichtung, auf der die Abbildung erfolgt, mit gleicher Geschwindigkeit relativ zu der aus Monochromator
und Schlitzen bestehenden Anordnung senkrecht zu der Beugungsebene bewegbar sind. Eine Abrasterung
der Oberfläche des zu untersuchenden Körpers in einer dazu senkrechten Richtung IaBt sich dadurch
erreichen, daß Körper und Einrichtung, auf der die Abbildung erfolgt, antiparallel zueinander innerhalb der
Beugungsebene bewegbar sind. Die Geschwindigkeiten der gegeneinander gerichteten, antiparallelen Bewegung
von Körper und Abbildungseinrichtung sind dabei so zu wählen, daß ihr Verhältnis dem Verhältnis der
jeweiligen Entfernungen des betreffenden bewegten
ίο Teiles (Körper bzw. Abbildungseinrichtung) vom
fokussierten Reflex entspricht.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen die Erstellung örtlich
differenzierender Texturtopogramme unter Einsatz eines vertretbaren apparativen Aufwandes. Gleichzeitig
ist es möglich, für die Beugung ein wesentlich stärker divergierendes monochromatisches Röntgenstrahlbündel
zu verwenden, als dies bei bisher bekannten Topographie-Verfahren möglich war. Hierdurch kann
eine um Größenordnungen erhöhte Primärstrahlintensität erzielt und ausgenutzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es überdies, durch von Messung zu Messung anders
gewählte Wellenlänge der Strahlung jeweils die Eindringtiefe der Strahlen in den Probenkörper zu
variieren und hierdurch beispielsweise festzustellen, inwieweit eine Textur bzw. eine Texturstörung in die
Tiefe des Körpers reicht. Der relativ kleine erforderliche apparative Aufwand macht es auch möglich, die
erfindungsgemäße Vorrichtung transportabel auszubilden, wodurch sie beispielsweise bei der Untersuchung
von Flugzeug-Prototypen an besonders neuralgischen Punkten einsetzbar ist und lediglich eine Reinigung der
zu untersuchenden Probenstelle, nicht aber deren
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich innerhalb eines
breiten Einsatzbereiches anwenden: Dieser Einsatzbereich reicht etwa von der Qualitätskontrolle bei der
Herstellung von Gegenständen bis hin zur Fälschungsoder Verbrechensbekämpfung, etwa der Feststellung
ausgeschliffener Fahrgestellnummern in Fahrzeugen oder der Auffindung von Münzfälschungen (Überprägungen,
Abschleifungen etc.). Die von der Erfindung gegebene Möglichkeit der Erstellung örtlich differenzierter
Texturtopogramme gibt endlich weiten Bereichen der Technik ein seit langem benötigtes Instrument
zur Verfügung, dessen Kosten unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Gesichtspunkte in einer durchaus
sinnvollen Größenordnung liegen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber im Prinzip noch näher erläutert. Es
zeigt
gemäßen Verfahrens;
F i g. 2 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Darstellung nach F i g. 1 zeigt eine Strahlungsquelle 1, von der ein divergentes, polychromatisches
Strahlungsbündel 2 ausgesandt wird. Dieses trifft auf
einen gebogenen Kristall-Monochromator 3, von dem aus ein konvergentes Bündel monochromatischer
Strahlung 4 abgegeben und an der Stelle der Fokallinie 5 fokussiert wird. Strahlungsquelle 1, Monochromator 3
und Fokallinie 5 liegen dabei auf dem Fokussierkreis 6 der Manochromator-Einrichtung.
Hinter der Fokallinie 5 wird das vom Monochromator 3 ausgehende, zunächst konvergente Strahlungsbündel
nunmehr zu einem divergenten Bündel 7 monochromatischer Strahlung, das dann auf die Oberflache 12 des zu
untersuchenden polykristallinen Körpers 8 (Präparat) auftriffi. Die an den reflektierenden Netzebenen des
Körpers 8 gebeugte Strahlung wird wegen der Vielfalt der möglichen Lagen der Einzelkristallite des zu
untersuchenden Körpers auf einem Kegelmantel, der koaxial aum Primärstrahl liegt, gebeugt. Aus diesem
Kegelmantel wird mittels eines Blendensystems 11 von
Sollerschlitzen parallel zur Beugungsebene (angeordnet zwischen Präparat und Film 10) ein nur sehr gering
senkrecht zur Beugungsebenc divergentes Strahlungsbündel ausgeblendet, das dann auf eine Abbildungsbzw. Registriereinrichtung 10 auftrifft.
Die Lage der Sollerschlitze kann dabei irgendwo zwischen Abbildungs- bzw. Registriereinrichtung und
Körper liegen. Das am Körper 8 gebeugte Strahlungsbündel wird zu einem Reflex 9 fokussiert, der zusammen
Ulli UCiM Kur pci S uiiu uei Fukainme 5 auf dem
Fokussierkreis 14 der Beugungsanordnung 15 liegt. Der Reflex 9 muß dabei nicht unbedingt innerhalb der
Sollerschlitze gebildet werden, vielmehr können die Sollerschlitze auch so gelegt werden, daß sich der Reflex
9 außerhalb von ihnen ausbildet. Zum Abhalten anderer noch vorhandener Bragg-Reflexe von der Abbildungseinrichtung
empfiehlt es sich dabei, durch eine weitere, durch einen schmalen Spalt gebildete Blende 16
senkrecht zu den Schlitzen der Sollerblende 11 den für
die Abbildung benutzten Reflex 9 auszublenden, d. h. dafür zu sorgen, daß nur er durchgelassen wird und
andere .noch vorhandene Bragg-Reflexe von einer Abbildung am Film 10 ferngehalten werden. Diese
zusätzliche Blende 16 ist in F i g. 1 wie in F i g. 2 nur im Prinzip dargestellt.
Auf der Abbildungseinrichtung 10 wird durch die gebeugte Strahlung eine Abbildung 13 bewirkt, die das
gewünschte Texturtopogramm wiedergibt.
Als Abbildungseinrichtung 10 lassen sich vorzugsweise geeignete strahlungsempfindliche Filme verwenden.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, anstelle eines Filmes eine andere geeignete Einrichtung, z. B. ein
Zählrohr oder eine andere Registriereinrichtung hier einzusetzen. Die Lage der Abbildungseinrichtung 10
kann entsprechend den Voraussetzungen des jeweiligen Einzelfalls vorgenommen werden. Es ist nicht einmal
erforderlich, daß der Reflex zwischen zu untersuchendem Körper 8 und Abbildungseinrichtung 10 ausgebildet
ist, vielmehr kann, falls es erforderlich sein sollte, die Abbildungseinrichtung 10 auch zwischen dem fokussierten
Reflex 9 und dem zu untersuchenden Körper 8 angeordnet sein. Wählt man, wie in der Darstellung
gezeigt, als Abbildungseinrichtung einen Film 10, dessen Lage parallel zu der des zu untersuchenden Körpers 8
ausgerichtet und dessen Abstand zum fokussierten Reflex 9 gleich dem Abstand zwischen Körper 8 und
Reflex 9 gewählt ist, dann ist die so entstehende Abbildung 13 kongruent dem vom Strahl erfaßten
Bereich der Oberfläche 12 des Körpers 8, somit nicht spiegelbildlich. Die Höhe des Sollerschlitz-Stapels ist
vorteilhafterweise so groß gewählt wie die Länge des Strichfokus der Röntgenröhre 1.
Die relativ geringe Flächenausdehnung der Röntgenanode führt dazu, daß auch nur relativ kleine
Materialproben am Körper 8 untersucht werden könnten. Um hier einen größeren Bereich der
Oberfläche 12 des Körpers 8 erfassen zu können, ist es von Vorteil, wenn man eine rasterartige Abtastung der
Oberfläche 12 des Körpers 8 vornimmt, deren Einzelabbildungen dann auf dem Film letztlich wieder
zusammengesetzt werden. Eine solche Rasterung wird vorzugsweise in zwei Ebenen, d. h. innerhalb und
senkrecht zur Beugungsebene durchgeführt. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man die Sollerschlitze 11
ortsfest anordnet und den zu untersuchenden Körper 8 wie die Abbildungseinrichtung 10 mit gleicher Geschwindigkeit
relativ zu den Sollerschlitzen senkrecht zur Beugungsebene auf und ab bewegt. Hierdurch läßt
to sich gleichzeitig die Abbildung der Sollerschlitze als Schatten auf dem Film vermeiden. Weiterhin bewegt
man für die Rasterung senkrecht hierzu zu untersuchenden Körper 8 und Film 10 antiparallel, d. h. entgegengesetzt
parallel zueinander mit geeigneten Geschwindigkeilen innerhalb der Beugungsebene, wie dies etwa
durch die Radanordnung 17 der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung möglich ist: Dort liegen die Trägerplatten
18 und 19 für den zu untersuchenden Körper 8 bzw. die ^iiirrdiirnccifiriCiiiüng iu jcWciiä 5fi einem i\äu ι/
reibschlüssig an, wodurch bei einer Bewegung etwa der Platte 18 in Richtung des Pfeiles A eine entgegengesetzt
parallele Bewegung der Platte 19 in Richtung des Pfeiles ö(und umgekehrt) bewirkt wird. Die in F i g. 2 gezeigten
Platten 18 und 19 werden zusätzlich gleichzeitig (und
Λ auch gleichsinnig mit gleicher Geschwindigkeit) senkrecht
zu der seitlichen Bewegung noch nach oben (Richtung der Pfeile C) und umgekehrt bewegt. Die
Bewegungsgeschwindigkeit der Platten 18 und 19 nach oben bzw. unten einerseits und senkrecht hierzu seitlich
andererseits ist dabei jeweils so aufeinander abzustimmen, daß eine vollständige Rasterung des gesamten zu
untersuchenden Körpers 8 ohne Auslassung irgendwelcher örtlicher Bereiche erfolgen kann. Dies bedeutet,
daß im praktischen Fall z. B. eine relativ langsame Bewegung nach oben gegenüber einer relativ hierzu viel
schnelleren Bewegung seitlich gewählt wird oder umgekehrt. So kann etwa für einen vollendeten
Bewegungszyklus nach oben und wieder zurück ein Zeitraum von ca. 30 Minuten gewählt werden, während
der seitlich hierzu gerichteien Bewegung ein Hin- und
Rücklaufzyklus von dann nur einigen Minuten zugeordnet wird. Die zu wählenden Zykluszeiten können dabei
jeweils geeigneterweise dem entsprechenden Einsatzfall individuell angepaßt werden.
Die in Fig. 2 gezeigte prinzipielle DetaildarsteMung
eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt wiederum den Strichfokus 1 einer Röntgenröhre,
von dem aus das konvergente Strahlungsbüschel polychromatischen Lichtes auf den gebogenen Kristall-Monochromator
3 fällt, von dem aus ein zunächst konvergentes Bündel 4 monochromatischer Strahlung
reflektiert und in Punkt 5 auf dem Fokussierkreis 6 des Monochromator 3 fokussiert wird. Von hier aus wird
ein divergierendes Bündel 7 monochromatischer Strahlung auf die Oberfläche 12 des zu untersuchenden
Präparates (Körper) 8 abgegeben, das bzw. der auf einer Halteplatte 18 befestigt ist Die von diesem Körper
ausgehende gebeugte Strahlung wird auf dem Fokussierkreis 14 der Beugungsanordnung zu einem Reflex 9
fokussiert und anschließend auf der Abbildungseinrichtung 10 (Film) innerhalb eines Bereiches 13 abgebildet
Zwischen dem Körper 8 und dem Film 10 ist eine Anordnung von Sollerschlitzen 11 vorgesehen, deren
Schlitze parallel zur Beugungsebene liegen. Die Höhe des Sollerschlitz-Stapels 11 soll dabei mindestens der
Länge des Strichfokus 1 der Röntgenanode entsprechen. Bei der dargestellten Vorrichtung ist der Abstand
zwischen Präparat 8 und fokussiertem Reflex 9 gleich
dem Abstand zwischen Reflex 9 und Film 10 gewählt, so verbundenen Teile 8 und 10 ist die Anordnung der
daß die Abbildung auf dem Film 10 kongruent zum Sollerschlitze 11 ibenso wie die des Monochromator 3
abgebildeten Bereich des Präparates ist. und der Fokallinie 1 der Röntgenanode raumfest, d. h.
keil der Platten 18 und 19 sowie der mit ihnen 5 bzw. 19 starr befestigt.
Claims (17)
1. Verfahren zur Erstellung von Texturprogrammen an Oberflächenschichten nichtamorpher polykristalliner
Körper in Anlehnung an die bekannte Guiniertechnik, bei der ein divergentes Bündel
monochromatischer Strahlung an dem polykristallinen Körper gebeugt und die gebeugte Strahlung auf
einem Fokussierkreis zu einem Reflex gebündelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus
dem Beugungskegel der gebeugten Strahlung ein senkrecht zur Beugungsebene nur schwach divergierendes
Strahlenbündel für die Abbildung ausgeblendet und die gebeugte Strahlung in einem Abstand zu
dem fokussierten Reflex und zum Körper abgebildet bzw. registriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbildung auf einer strahlungsempfindlichen Filmschicht erfolgt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung parallel zur
Oberflächenschicht des Körpers vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der
Abbildung vom Körper doppelt so groß wie die Entfernung zwischen Körper und fokussiertem
Reflex ist
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblendung des Strahlenbündels
mittels parallel zur Beugungsebene zwischen Körper and Abbildung angeordneten Sollerschlitzen
erfolgt
6. Verfahren nach Anspruch4 und Anspruchs,
dadurch gekennzeichnet, daß et * Körper und die Einrichtung, auf der die Abbildung bzw. Registrierung
vorgenommen wird, mit gleicher Geschwindigkeit antiparallel zueinander innerhalb der Beugungsebene bewegt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfester Anordnung der
Sollerschlitze der Körper und die Einrichtung, auf der die Abbildung bzw. Registrierung vorgenommen
wird, mit gleicher Geschwindigkeit relativ zu den Sollerschlitzen senkrecht zur Beugungsebene bewegt
werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlung Röntgenstrahlung
verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Monochromatisierung der Röntgenstrahlung
über einen gebogenen Kristail-Monochromator
erfolgt
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Divergenz des
Bündels monochromatischer Strahlung 2° bis 4" beträgt.
11. Vorrichtung zur Erstellung von Texturprogrammen
an Oberflächenschichten nicht-amorpher polykristalliner Körper mit einer Einrichtung zur
Erzeugung eines divergenten Bündels monochromatischer Strahlung, wobei das (divergente monochromatische)
Strahlungsbündel an dem zu untersuchenden polykristallinen Körper gebeugt wird, insbesondere
zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche t bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß im Strahlengang der gebeugten Strahlung parallel zur Beugungsebene schlitzförmige Blenden
(»Sollerschlitze«) (U) angeordnet sind und dahinter in einem Abstand zur Oberfläche (12) des polykristallinen
Körpers (8) und des fokussierten Reflexes (9) eine Einrichtung (10) zur Abbildung des Bildes
der gebeugten Strahlung angeordnet sind.
12 Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung
eines divergenten Bündels (7) monochromatischer Strahlung eine Röntgenröhre (1) und einen r'ristall-Monochromator
(3) zur Monochromatisierung der Strahlung der Röntgenröhre (1) aufweist
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Kristall-Monochromator
ein gebogener Kristall-Monochromator (3), vorzugsweise einer des Johansson-Typs, vorgesehen ist
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
13, dadurch gekennzeichnet daß zwischen zu untersuchendem Körper (8) und Abbildungseinrichtung
(10) parallel zur Beugungsebene schlitzförmige
Blenden (»Sollerschlitze«) (11) angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß zum Fokussieren der gebeugten
Strahlung der Strichfokus einer Röntgenröhre (1) vorgesehen ist und die Höhe der schlitzförmigen
Blenden (11) der Länge des Strichfokus entspricht
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet daß der Körper (8) und die
Abbildungseinrichtung (10) mit gleicher Geschwindigkeit relativ zu der aus Monochromator (3) und
Schlitzen (U) bestehenden Anordnung senkrecht zur Beugungsebene bewegbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß Körper (8) und Abbildungseinrichtung (10) antiparallel zueinander
innerhalb der Beugungsebene bewegbar sind.
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