2.3 Реєстрація розсіяного випромінювання

Для реєстрації рентгенівського випромінювання часто використовують спеціальну рентгенівську фотоплівку. У разі, коли необхідні прямі кількісні вимірювання інтенсивності рентгенівського випромінювання, застосовують гейгерівскі і сцинтиляційні лічильники. У основі фотографічного способу реєстрації рентгенівського випромінювання лежить їх фотохімічна дія на фотоемульсію. В результаті фотохімічного процесу відбувається розкладання молекул AgBr в емульсивному шарі і утворення дрібних зерен срібла. При проявці ці зерна збільшуються, одночасно відбувається подальше розкладання бромистого срібла на засвічених ділянках плівки. При фіксації зерна що не розклалися, видаляють з емульсії, а непрозорі зерна металевого срібла залишаються, викликаючи почорніння плівки. Інтенсивність розсіяного випромінювання пропорційна почорнінню плівки, яке вимірюється за допомогою мікрофотометрів. При цьому почорніння в даній крапці плівки визначають як логарифм відношення інтенсивності падаючого на плівку світла до інтенсивності світла, що пройшло крізь неї:

(2.1)

Перевагою фотографічного методу є те, що розсіяні під різними кутами промені фіксуються на плівці одночасно. До недоліків слід віднести тривалість експозиції, важко контрольовані процеси прояву, наявність вуалі і необхідність фотометрування плівки. Це, все ж таки не знижує значущості фотографічного методу, який і в даний час широко використовують при аналізі структури металів, мінералів, орієнтованих полімерів.

Метод реєстрації рентгенівського випромінювання лічильником Гейгера заснований на явищі іонізації молекул газу. Лічильник Гейгера реєструє лише невелике число фотонів, що пройшли крізь нього. Тому ефективність газонаповнених лічильників до цього випромінювання невелика.

Ефективнішими для рентгеноструктурних досліджень рідин є сцинтиляційні лічильники. Вони представляють собою комбінацію: а)кристала-сцинтилятора йодистого натрію, активованого талієм, б)фотоелектронного помножувача (ФЕП); в) первинного підсилювача на транзисторах. Кристал має циліндричну форму діаметром 20 мм і товщиною 1мм. Він герметично запакований в світлонепроникну оправу з тонким берилієвим вікном і встановлюється на фотокатод ФЕП. Оптичний контакт кристалу з ФЕП створюється з допомогою силіконового масла. В основі роботи сцинтиляційного лічильника лежить здатність кристалу NaI (Tl) випромінювати світло під дією рентгенівського випромінювання. З допомогою фотоелектронного помножувача ці спалахи світла перетворюються в електричні імпульси.

Відзначимо, що найважливішою характеристикою сцинтиляційного лічильника і всієї реєструючої апаратури є дискримінаційні криві, які показують залежність кількості зареєстрованих імпульсів від початкового порогу дискримінації при ширині вікна дискримінації 1В. Форма дискримінаційних кривих залежить від спектрального складу рентгенівського випромінювання, що направляється на сцинтилятор, напруги на фотопомножувачі і коефіцієнта посилення. Незмінність з часом дискримінаційної кривої залежить від стабільності роботи всього комплексу рентгенівської апаратури. Важливою умовою ефективності лічильника є ширина його вхідної щілини. Вона повинна бути такою, щоб не розмивати істинний профіль дифракційних максимумів і в той же час забезпечувати достатню інтенсивність розсіяного випромінювання, що реєструється.