16.2.3. Экстинкционные эффекты

Дарвин [108] указал, что приближение кинематического рассеяния на идеальном мозаичном кристалле может давать значительные ошибки по разным причинам. Он различал два типа «экстинкцион-ных» эффектов, которые могут уменьшать интенсивность ниже кинематического значения.

Общепринято, что первичная экстинкция существует, если отдельные совершенные кристаллические блоки слишком велики, чтобы допустить предположение о кинематическом рассеянии. В предположении двухволновой дифракции это приближение не выполняется для значительных величин для рентгеновских лучей или для электронов, где толщина кристалла. Таким образом, для данного размера кристалла можно ожидать, что

наибольшему воздействию будут подвергаться более сильные отражения, а более слабые будут почти кинематическими. Это, разумеется, не применимо при -волновых условиях дифракции электронов.

Даже в отсутствие первичной экстинкции может существовать эффект, известный как вторичная экстинкция, который связан с повторной дифракцией падающего пучка на нескольких отдельных мозаичных блоках. Интенсивность пучка, падающего на один мозаичный блок, может уменьшиться за счет дифракции при рассеянии на нескольких предшествующих блоках, имеющих почти такую же ориентацию. Этот эффект будет наблюдаться в основном для первых отражений, для которых угловой диапазон отражения от небольшого объема относительно велик, для отражений, имеющих большие структурные амплитуды, и для образцов с небольшим разбросом мозаики или большими размерами.

Как было установлено, вторичная экстинкция особенно существенна при дифракции нейтронов. Блоки мозаики очень малы, чтобы давать эффекты первичной экстинкции, но при дифракции нейтронов, чтобы получить значительные дифракционные интенсивности от относительно слабых источников, обычно используют относительно большие образцы.

Поскольку тот или другой тип экстинкции часто встречается для кристаллов, используемых при рентгеноструктурном анализе, большое значение имеет практический метод введения поправок на экстинкцию. Этот метод был предложен Захариасеном [402] и уточнен Купером и Роузом [64] и Беккером и Коппенсом [17]. Трудность трактовки когерентных взаимодействий в сильно несовершенном и неоднородном кристалле преодолевается благодаря предположению о том, что усреднение по членам, чувствительным к фазе, можно сделать до, а не после рассмотрения взаимодействия пучков. Следовательно, используют систему дифференциальных уравнений, аналогичных (10.32), но для интенсивностей, а не для амплитуд; таким образом,

Здесь интенсивности падающего и дифракционного пучков в точке кристалла с координатами измеренными вдоль направлений падающего и дифракционного пучков [17]; а — сечение рассеяния на единицу объема. Эти уравнения затем

интегрируют по всем путям лучей в кристалле, что дает выражения для экстинкционного поправочного множителя через кинематическую рассеянную интенсивность на единицу объема, размеры кристалла и разброс мозаики.