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Gerät zum Bestimmen der Gitterkonstanten von mittels Röntgenstrahlung
untersuchten Werkstoffen Es ist bekannt, zum Bestimmen der Gitterkonstanten von
mittels Röntgenstrahlung untersuchten Werkstoffen einen Eichstoff mit bekannter
Gitterkonstante zu verwenden, der auf den Prüfling aufgebracht und mitbestrahlt
-wird. Von dem zu untersuchenden Werkstoff und dem Eichstoff werden Rückstrahlaufnahmen
hergestellt, in denen durch Strahlen bestimmter Wellenlänge, die beispielsweise
dem Xoc -Dublett der Strahlung entsprechen, Interferenzlinien erzeugt werden. Aus
der Lage der zu dem Eichstoff gehörenden Interferenzlinien mit Bezug auf den Durchtrittspunkt
der Primärstrahlung in der photographischen Aufnahme und aus den durch die bekannte
Gitterkonstante des Eichstoffes bestimmten Rückstrahlwinkeln für die bestimmten
Wellenlängen läßt sich der Abstand zwischen der Aufnahmeebene und dem bestrahlten
Prüfling genau ermitteln. Hieraus und aus der Lage der durch Beugung der Röntgenstrahlen
an dem Prüfling erzeugten Interferenzlinien ergibt sich die Gitterkonstante des
Prüflings.
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Bisher wurde die Lage der verschiedenen Interferenzlinien in der
photographischen Aufnahme ausgemessen, und es mußten die Werte für den Abstand zwischen
dem Prüfling und der Aufnahmeebene sowie für die Gitterkonstante des Prüflings rechnerisch
ermittelt werden. Dieses Verfahren ist sehr umständlich und zeitraubend und enthält
verschiedene Fehlermöglichkeiten. Durch das Gerät gemäß der Erfindung werden diese
Nachteile beseitigt.
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Die Erfindung geht von einem der bekannten Geräte zum Bestimmen der
Gitterkonstanten von mittels Röntgenstrahlung untersuchten Werkstoffen aus den in
photographischen Rückstrahlaufnahmen des Werkstoffes und eines Eichstoffes durch
Strahlen bestimmter Wellenlänge erzeugten Interferenzlinien aus und besteht darin,
daß der feste durchsichtige Träger für die auszuwertende Rückstrahlaufnahme mehrere
entsprechend den Rückstrahlwinkeln des Eichstoffes für die bestimmten Wellenlängen
in einem Punkte konvergierende Bezugslinien aufweist und daß eine um den Scheitelpunkt
dieser
Bezugslinien beweglichen Schwinge angeordnet ist, die eine oder mehrere in Richtung
auf den gleichen Scheitelpunkt verlaufende Meßlinien für die Lage der durch die
Bestrahlung des Prüflings erzeugten Interferenzlinien trägt und mit Hilfe einer
Einstellvorrichtung eine zweckmäßig in Ängström-Einheiten geeichte Anzeigevorrichtung
betätigt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Einstellvorrichtung
für die Schwinge aus einem seitlich gegen die Schwinge wirkenden und längs einer
Skala der Gitterkonstanten beweglichen Schieber. Es können auch zwei solcher Schieber
vorgesehen sein, die von entgegengesetzten Seiten her gegen die Schwinge wirken,
wobei jedem Schieber eine Skala zugeordnet ist.
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Die Handhabung des neuen Gerätes geschieht in der Weise, daß die
Rückstrahlaufnahme hinter dem festen durchsichtigen Bezugslinienträger so aufgespannt
wird, daß die Schnittpunkte der Bezugslinien der für die Untersuchung herangezogenen
vom Eichstoff herrührenden Interferenzlinien mit einer den Durchtrittspunkt der
Primärstrahlung schneidenen Durchmesserlinie der Aufnahme zusammenfallen. Hiernach
wird die Schwinge so lange verstellt, bis die entsprechenden von dem zu untersuchenden
Stoff herrührenden Interferenzlinien von den betreffenden Meßlinien der Schwinge
in der erwähnten Durchmesserlinie der Rückstrahlaufnahme im Intensitätsmaximum geschnitten
werden. Die mit der Einstellvorrichtung für die Schwinge in Verbindung stehende
Anzeigevorrichtung gibt dann die Gitterkonstante des zu untersuchenden Werkstoffes
an. Der Abstand von dem Scheitelpunkt der konvergierenden Bezugs- und Meßlinien
bis zur Durchmesserlinie der aufgespannten Rückstrahlaufnahme entspricht dem Abstand
zwischen dem zu untersuchenden Werkstoff und der Aufnahmeebene.
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Ein Ausführungsbeispiel des neuen Geräts ist in der Abbildung in
Draufsicht dargestellt.
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Ein rechteckiger Rahmen I enthält in seinem unteren Teil den festen
durchsichtigen Träger 2 (Glasplatte) für die auszuwertende Rückstrahlaufnahme, der
einen zur Längsmittellinie des Rahmens symmetrischen V-förmigen Ausschnitt aufweist.
Auf dieser Glasplatte sind Bezugslinien a, b, a1, b1 angeordnet, die den Rückstrahlwinkeln
des Eichstoffes (Silber) beispielsweise für das Koc-Dublett der Kobaltstrahlung
entsprechen. Diese Bezugslinien konvergieren nach einem Punkte c. Die Lage der Bezugslinien
liegt eindeutig fest. Sie ist bestimmt durch die Gitterkonstante des Eichstoffes
und die für die Untersuchung herangezogenen Wellenlängen des Koc-Dubletts der Strahlung.
Im Scheitelpunkt c ist eine Schwinge 7 gelagert, die sich zwischen den beiden Längsteilen
des Rahmens erstreckt. Am oberen Ende steht die Schwinge 7 unter der Einwirkung
einer Blattfeder 6, die durch einen Handhebel 5 so verschwenkt werden kann, daß
sie die Schwinge nach der einen oder anderen Seite hin belastet.
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An den seitlichen Rändern der Schwinge sind Kurvenbahnen g angeordnet,
mit denen je ein Schieber 4 zusammenwirkt. Die als Schieberführungen dienenden Längsteile
des Rahmens sind mit Skalen 3 der Gitterkonstanten versehen. Jeder Schieber hat
außerdem einen Nonius. Die Schwinge 7 trägt eine Glasplatte 10, die mit der Schwinge
in dem V-förmigen Ausschnitt der Glasplatte 2 beweglich ist und symmetrisch zur
Längsmittellinie der Schwinge angeordnet ist. Diese Glasplatte trägt zwei Meßlinien
e, f, welche in Richtung auf den Scheitelpunkt c der Linien a, b und al, bl verlaufen.
Für die Anordnung dieser Meßlinien ist lediglich die Forderung maßgebend, daß die
Differenz ihrer Winkel mit Bezug auf die Längsmittellinie der Schwinge dem Ko-Dublett
der Strahlung entsprechen muß. Im übrigen kann die Anordnung der Meßlinien beliebig
gewählt werden. Die Lage der Meßlinien e und f und die Form der Kurvenbahnen 9 bestimmen
die Teilung der Skalen 3. Durch entsprechende Gestaltung der Kurvenbahnen g läßt
sich erreichen, daß die Skalen eine lineare Teilung erhalten. Die Teilung der Skalen
bzw. der Verlauf der Kurvenbahnen kann rechnerisch ermittelt werden. An den Längsteilen
des Rahmens 1 sind Klemmfedern I2 zum Aufspannen der zu untersuchenden Rückstrahlaufnahme
II versetzbar angeordnet. Der Aufnahmefilm wird mit einer Durchmesserlinie k versehen,
die den Durchtrittspunkt g der Primärstrahlung schneidet. Der Film wird in einer
derartigen Lage auf dem Rahmen I hinter der Glasplatte 2 aufgespannt, daß die von
der Bestrahlung des Eichstoffes herrührenden Interferenzlinien X, i von den Linien-
a, b und al, b in der Durchmesserlinie k geschnitten werden.
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Danach wird die Schwinge 7 so lange verschwenkt, bis die Linie 8 oder
f der Glasplatte 10 die betreffende von der Bestrahlung des zu untersuchenden Stoffes
herrührende Interferenzlinie I oder m in der Durchmesserlinie k schneidet. Aus der
Einstellung des zugehörigen Schiebers 4 längs der Skala 3 kann dann die Gitterkonstante
des untersuchten Werkstoffes (z. B. Eisen) festgestellt werden.
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Die beiden dem Koc-Dublett entsprechenden Meßlinien e und f sind auf
der Platte IO beiderseitig der Längsmittellinie der Schwinge 7 angebracht, so daß
man mit dem linken oder rechten Schieber zur Einstellung der Schwinge arbeiten muß,
je nachdem ob die Kocl-Linie oder die Kz2-Linie benutzt wird. Die Abbildung veranschaulicht
das Arbeiten mit der Koel-Linie, wobei der linke Schieber benutzt
wird
und die Feder 6 die Schwinge 7 gegen den Schieber drückt. Soll die Kz2-Linie benutzt
werden, was zur Kontrolle in jedem Falle zweckmäßig ist, so wird der Handhebel 5
so verschwenkt, daß die Feder 6 die Schwinge 7 gegen den rechten Schieber 4 drückt.
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Ir't\TlNTANSI>RÜCH E: I. Gerät zum Bestimmen der Gitterkonstanten
von mittels Röntgenstrahlung untersuchten Werkstoffen aus den in photographischen
Rückstrahlaufnahmen desWerkstoffes und eines Eichstoffes durch Strahlen bestimmter
Wellenlänge erzeugten Interferenzlinien, dadurch gekennzeichnet, daß der feste durchsichtige
Träger für die auszuwertende Rückstrahlaufnahme mehrere entsprechend den Rückstrahlwinkeln
des Eichstoffes für die bestimmten Wellenlängen in einem Punkte konvergierende Bezugslinien
aufweist und daß eine um den Scheitelpunkt dieser Bezugslinien bewegliche Schwinge
angeordnet ist, die eine oder mehrere in Richtung auf den gleichen Scheitelpunkt
verlaufende Meßlinien für die Lage der durch die Bestrahlung des Prüflings erzeugten
Interferenzlinien trägt und mit Hilfe einer Einstellvorrichtung eine zweckmäßig
in Ängström-Einheiten geeichte Anzeigevorrichtung betätigt.