2.4 Zdroje záření

Wilhelm Conrad Röntgen(1845-1923)

Röntgen1895 … x-rays1901 … 1. Nobelova cena za fyziku

rtg záření … co to je ... není lom, opticky nic nedělá

rentgenové záření (rtg lampy)

1912: Laue – difrakce na krystalové mříži, (~0.1 nm)

elektrony dopadají na anodu emise rtg. záření

anoda se ohřívá (cca 99% na tepelnou energii)

chlazení, rotující anoda

min

● brzdné záření (nezávisí na materiálu anody)

● charakteristické záření (kvantové přeskoky v atomech anody)

6 GeV

844 m

rentgenové záření (synchrotron)

www.esrf.fr

www.ill.frILL Grenoble (reaktor, neutrony)

ESRF (synchrotron, synchrotronové záření)

APS, USA

Spring8, Japonsko

mají magnetický moment !!

pronikají hluboko do látky

menší intenzitavhodná vlnová délka

štěpení (fission)

235U

neutrony ~ 2 MeV

reaktory

spalační zdroje

(to spall = to break off chips)

~ GeV

~ 2 MeV, až ~ 100 MeV

neutronové záření

Experimentální hala v ILL

http://www.neutron.anl.gov

http://neutron.neutron-eu.net/

porovnání rtg, synchrotronového záření a neutronů

neutrony synchrotron lab. x-ray

energie ~ 100 meV 104 eV 104 eV

λ (Å) 0.5 – 10 0.5 - 5 0.5 – 2

tok (p.cm-2s-1) 1010-1015 1020-1025 1016-1017

vzorek ( mm3 ) ~ 1-10 10-5 – 0.1 10-3 – 0.1

všechny λ ? ano ano ne

divergence svazku 5 mr 0.1 mr 5 mr

Δλ / λ 10-3 10-5 - 10-4 10-3

absorpce malá střední střední

citlivost na

těžké atomy střední silná silná

lehké atomy střední (H !) střední slabá

uspořádání atomů silná záleží na atomu

magnetické uspoř. silná slabá mizivá

defekty slabá střední střední

příklady použití

neutrony synchrotron lab. x-ray

určení krystalové struktury

určení mřížových parametrů

tepelné kmity

mřížové kmity (fonony) -

absorpční hrana - -

analýza profilu

určení elektronové hustoty

biologické mat. v roztocích -

anomální rozptyl biol. strukt. -

rychlá biokinetika - -

určení magnetických struktur

neuspořádání

velmi silné silné slabéstřední