دانلود پایان نامه
با داشتن الگوی پراش، فاصله بین صفحات بلوری d با استفاده از قانون براگ قابل محاسبه است. فواصل d با بیشترین دقت از روی پیکهای بلند محاسبه میشوند.
3-2-3 تعیین ثابت شبکه
تعیین ثابت شبکه در علم مواد اهمیت زیادی دارد؛ به عنوان مثال می توان با اندازه گیری آن درباره حلالیت یک ماده در ساختار بلورین ترکیب دیگر قضاوت کرد. همچنین با انداز ه گیری ثابت شبکه در دماهای گوناگون می توان ضریب انبساط حرارتی ماده را تعیین نمود.
3-2-4 تعیین اندازه نانو بلور
می دانیم که پهنای قله های پرتوی X با اندازه بلورکها ارتباط دارد. هر چه اندازه بلور کوچکتر باشد، پهنای قلهها بیشتر می شود. مفیدترین الگو برای استفاده از این روش جهت محاسبه اندازه دانه، استفاده از عرض قله بیشینه در نصف ارتفاع است. فرمول شرر ، اندازه دانه بلوری را بر حسب پهنای قله تفرق اشعه X در نصف ارتفاع و سایر شرایط تفرق می دهد.
(3-2) D=
که D اندازه بلورک ، λ طول موج اشعه x و β پهنای قله ماکزیمم(FWHM) در نصف ارتفاع آن است[24و48].
میکروسکوپ الکترونی
میکروسکوپ های الکترونی از سال 1950 میلادی مورد توجه قرار گرفت که عموما با میکروسکوپ های نوری قابل مقایسه می باشند. با این تفاوت که در میکروسکوپ های الکترونی به جای استفاده از طول موجهای Å 5000 از الکترون هایی با طول موج Å 5/0 استفاده می شود. این عمل باعث می شود قابلیت تفکیک 10000 بار بیشتر از میکروسکوپ های نوری باشد.
میکروسکوپ الکترونی دو نوع دارد:
میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)
3-3-1 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
در SEM نمونه با اشعه الکترونی باریکی به قطر 100 آنگستروم برخورد می کند. پرتوی الکترونی از یک کاتد تنگستنی داغ منتشر شده و توسط سه عدسی (دو عدسی جمع کننده و یک عدسی شیئی) بر روی سطح نمونه متمرکز می شوند. این عدسی ها مغناطیسی هستند و قطر آنها تقریبا 10-1 نانو متر است. ولتاژ شتاب دهنده 50-1 کیلوالکترون ولت است و جریان های اولیه ایجاد شده در حدود 8-10 تا 7-10 آمپر می باشد. که این جریان ها با استفاده از منابع الکترونی موثر افزایش می یابد و استفاده از پمپ های خلا باعث کاهش آلوددگی می گردد.اشعه الکترونی سطح نمونه را روبش می کند .یک مولد روبش شدت جریان سیم پیچ ها را کنترل می کند و اشعه را به صورت خطوط نزدیک به هم منحرف می کند.بزرگ نمایی توسط تنظیم جریان در سیم پیچ های منحرف کننده در یک دامنه طبیعی بین 100 تا 150000 برابر تغییر میکند. الکترون های برانگیخته شده از سطح نمونه منتشر شده و توسط یک آشکار ساز و دریافت کننده الکترونی جمع آوری می گردند. شدت جریان این الکترون ها از الکترون های اولیه کمتر است که آنها را تقویت کرده و روشنایی پرتو را در روی صفحه لوله اشعه کاتدی (CRT) کنترل می کند. در این حالت به دلیل وجود اختلاف در مسیر و در نتیجه شدت جریان پرتوی اولیه و پرتوی ثانویه باعث ایجاد تصویر می گردد.
توانایی SEMدر بررسی سطح بی نظیر بوده و برتری های زیادی نسبت به میکروسکوپ نوری دارد. در میکروسکوپ های نوری تشکیل تصویر با استفاده از نورهای منعکس شده از سطح نمونه است در حالیکه در SEM این کار با به کار گیری الکترون ها انجام میشود. طول موج الکترون ها از فوتونهای نور کوتاهتر است که طول موج کوتاهتر باعث می شود ایجاد وضوح، قدرت تفکیک و حصول اطلاعات مناسب تر باشد.
از طرف دیگر با کاهش طول موج بدون از دست رفتن جزئیات، بزرگ نمایی بالاتری قابل حصول است. حداکثر بزرگ نمایی در میکروسکوپ نوری 1500 برابر است که تابعی از طول موج نور مرئی است. این در حالی است که طول موج الکترونها Å 5/0 بوده و حداکثر بزرگنمایی آنها فراتر از 80000 است. تفاوت دیگر در این میکروسکوپها در عمق دید آن هاست[48].

مطلب مرتبط :   پایان نامه ماتریس همبستگی و شبکه های عصبی

شکل (3-2): اجزای میکروسکوپ الکترونی روبشی
از کاربردهای SEM می توان به شکست شناسی، رشد ترک،رشد بلور، تغییر شکل فلزات، بررسی پودرها، بررسی پوشش ها، بررسی خوردگی ها اشاره کرد. نمونهای از یک میکروسکوپ الکترونی روبشی در شکل 3-3 نشان داده شده است.

شکل (3-3): تصویری از دستگاه SEM