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应用
结晶学
国际标准编号:1600-5767

人造丝衍射X suréchantillons polycristallins。雷内·几内亚。拉瓦锡:爱马仕科学出版物,2002年。第286页。价格为70欧元。ISBN 2-7462-0557-2。

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CRISMAT-ISMRA,Bd M.Juin,F-14050 Caen,Cedex,法国
*通信电子邮件:daniel.chateigner@ismra.fr

关键词: 书评.

多晶聚集体的X射线散射是一个非常广泛的领域,包括结构测定,定量相分析、结晶比分析、定量织构分析、残余应力、层错、晶粒尺寸测定和微观应变分析。这些领域中的每一个都逐渐专业化,聚焦于一个或另一个方面,但分散的X射线模式包含了所有这些影响的特征。

因此,很难在一本书中提供这些研究领域的汇编,而不会变得过于分散或陷入太多令人困惑的细节。然而,作者在这本教科书中取得了成功,这本教科书是专门为理学士学生、结晶学初学者以及更高级的学生(理学硕士、博士)和研究人员编写的。负责监测和分析多晶材料中X射线衍射和干涉的材料科学家将在这里找到一个有用的菜单,包括第一道菜和第二道菜,必要时使用参考书目提供进一步指导。作者专注于每个学科的基础知识,没有重复或阐述专业文献中已经发展起来的复杂方法。

作为开胃菜,第一章首先介绍了W·C·伦琴发现X射线的历史方面,以及X射线首次用于射线照相的观察结果,接着介绍了W.Friedrich、P.Kniping和M.von Laue对单晶X射线衍射的观察结果。本章总结了J.J.Thomson、G.Sagnac、J.S.Townsend等先驱者的重要工作,并以W.H.和W.L.Bragg的多晶体实验结束。上个世纪初的几乎所有早期成果都有很好的记录,可以作为大多数教师的入门作品。

第二章介绍X射线散射理论。首先描述了汤姆逊和康普顿单电子散射模型,通常扩展到单电子和多电子原子。从运动学的角度发展了X射线通过理想晶体和真实晶体的衍射,并将其应用于多晶粉末。理论方面扩展到来自不完美晶体的粉末,特别强调点缺陷、平面缺陷和体积缺陷的影响,例如无序或簇状空位、间隙原子弛豫、层错、晶体尺寸和微应变。在这种处理中,对于最简单的情况,在运动学形式中引入了漫散射。

接下来是一个重要的仪器章节。介绍了用经典光源和同步光源产生X射线,以及束流过滤、单色化和检测。本文举例说明了多层、抛物线、椭圆或混合单色器等实验装置,以及越来越多使用的线性或弯曲位置敏感探测器、电荷耦合器件(CCD)和成像探测器。本文介绍了德拜-谢勒、布拉格-布伦塔诺、西曼-波林的传统对焦设置,以及在各种单色和准直系统中使用平行光束的最新设置。作者自然而然地描述了用于表征薄层特性的衍射仪,这是一个越来越受关注的领域。在后一部分中,对一些实验装置的光束穿透对衍射强度的影响进行了说明,作为易于应用于其他测角仪的基础。本节介绍了多晶织构外延层,其特征是四圈衍射。

第5章涉及数据处理和分析。在仪器分辨率的描述中介绍了线轮廓、包括轴向发散的仪器像差、狭缝函数和光谱宽度。然后全面描述了模式模拟,以及模式匹配和Rietveld-like方法中的结构约束方法。这里还介绍了线条轮廓函数。

最后一章是对X射线表征材料常用方法的描述性总结。相位识别是定量相位分析的起点。在此,在使用直接或标准方法的集成强度提取进行相位量化程序之前,引入了颗粒统计和差分吸收。索引和单元格精炼然后,在进行结构分析之前,将显示。这个Patterson函数以及傅里叶截面和投影用于单晶分析。Rietveld分析随后用于多晶样品的结构测定。详细介绍了利用积分宽度(各向同性和各向异性)进行的微观结构分析以及傅里叶分析。本章的最后一部分专门讨论薄样品的表征。作者选择的例子很好地说明了X射线在各种类型分析中的应用,并对X射线的定性测量进行了有趣的说明首选定向使用不同扫描策略的薄膜。

也许令人遗憾的是,作者没有花上几页的篇幅,用现在经典的取向分布函数方法定量描述纹理,描述简单各向同性样品的残余应力,以及描述如今越来越多地用于无损表征的组合方法。这本书是用法语写的,可能会因为缺乏来自许多国家的读者而受到影响。幸运的是,许多简洁的插图和数学表达式将使它对非法语国家的人有用。

这本书有284页,约280篇参考文献和一个精心编制的索引,对具备必要数学知识的学生,以及从事X射线衍射和材料科学领域的教师和科学家来说,都会产生浓厚的兴趣。

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