12.5.2. Поглощение рентгеновских лучей и нейтронов

Для рентгеновских лучей и нейтронов главный эффект поглощения обычно не дает вклада в дифракционную картину. Падающие рентгеновские лучи могут возбудить электроны внутренних оболочек атомов образца, теряя при этом большую часть своей энергии. Характеристическое излучение, испускаемое возбужденными атомами, обычно отфильтровывается. Как было показано в гл. 4, амплитуды атомного рассеяния для атомов образца в результате становятся комплексными и состоят из действительной и мнимой частей: Мнимая часть связана с поглощением. Например, рассеянное излучение в направлении падающего луча дает смещение по фазе на и амплитуду в электронных единицах Следовательно, вычитается из таким образом, уменьшается интенсивность падающего излучения.

Для рассеяния нейтронов компоненту амплитуды рассеяния, связанную с поглощением, получают из мнимой части уравнения (4.27). Это связано с неупругим взаимодействием нейтрона с ядром, в результате которого происходит захват нейтрона ядром с возбуждением ядра и часто с испусканием вторичного излучения, которое обычно не обнаруживается при дифракционном эксперименте.

Среди других процессов рассеяния, которые приводят к вычитанию энергии из падающего и брэгговского пучков и, таким образом, вносят вклад в эффекты поглощения, наиболее важны для рентгеновских лучей комптоновское и тепловое диффузное рассеяние. Относительные вклады от этих видов рассеяния в средние коэффициенты ослабления для рентгеновских лучей в кристаллах рассчитали и сопоставили с экспериментальными значениями де Марко и Суортти [112]. Они обнаружили, что для различных элементов и рентгеновских длин волн эти эффекты благодаря возбуждению внутренних электронов дают вклад порядка 1—3% в коэффициент поглощения.