| 8406202 9216 1210 912 1ллов, состоящих из одинаковых или близких по атомному номеру атомов. В этом случае более эффективными оказались т. н. прямые методы определения фаз структурных амплитуд. Учитывая тот факт, что значение электронной плотности в кристалле всегда положительно (или равно нулю), можно получить большое число неравенств, к-рым подчиняются коэффициенты Фурье (структурные амплитуды) функции р(x, у, z). Методами неравенств можно сравнительно просто анализировать структуры, содержащие до 20-40 атомов в элементарной ячейке кристалла. Для более сложных структур применяются методы, основанные на вероятностном подходе к проблеме: структурные амплитуды и их фазы рассматриваются как случайные величины; из физ. представлений выводятся функции распределения этих случайных величин, к-рые дают возможность оценить с учётом экспериментальных значений модулей структурных амплитуд наиболее вероятные значения фаз. Эти методы также реализованы на ЭВМ и позволяют расшифровать структуры, содержащие 100-200 и более атомов в элементарной ячейке кристалла.
[2202-31.jpg]
Рис. 8. Схема построения функции Патерсона для структуры, состоящей из 3 атомов.
Итак, если фазы структурных амплитуд установлены, то по (2) может быть вычислено распределение электронной плотности в кристалле, максимумы этого распределения соответствуют положению атомов в структуре (рис. 9). Заключит, уточнение координат атомов проводится на ЭВМ наименьших квадратов методом и в зависимости от качества эксперимента и сложности структуры позволяет получить их с точностью до тысячных долей А (с помощью совр. дифракционного эксперимента можно вычислять также количеств, характеристики тепловых колебаний атомов в кристалле с учётом анизотропии этих колебаний). Р. с. а. даёт возможность установить и более тонкие характеристики атомных структур, напр, распределение валентных электронов в кристалле. Однако эта сложная задача решена пока только для простейших структур. Весьма перспективно для этой цели сочетание нейтронографич. и рент-генографич. исследований: нейтронографич. данные о координатах ядер атомов сопоставляют с распределением в пространстве электронного облака, полученным с помощью Р. с. а. Для решения многих физ. и хим. задач совместно используют рентгеноструктурные исследования и резонансные методы.
Рис. 9. а. Проекция на плоскость аb функции межатомных векторов минерала баотита [Ba4Ti4 (Ti, Nb)4 [Si4O12] O16C1], Линии проведены через одинаковые интервалы значений функции межатомных векторов (линии равного уровня). 6. Проекция электронной плотности баотита на плоскость ab, полученная расшифровкой функции межатомных векторов (а) Максимумы электронной плотности (сгущения линий равного уровня) отвечают положениям атомов в структуре, в. Изображение модели атомной структуры баотита. Каждый атом Si расположен внутри тетраэдра, образованного четырьмя атомами О; атомы Ti и Nb - в октаэдрах, составленных атомами О. Тетраэдры SiO4 и октаэдры Ti (Nb) O6 в структуре баотита соединены, как показано на рисунке. Часть элементарной ячейки кристалла, соответствующая рис. a и б, выделена штриховой линией. Точечные линии на рис. а и б определяют нулевые уровни значений соответствующих функций.
Вершина достижений Р. с. а.- расшифровка трёхмерной структуры белков, нуклеиновых кислот и др. макромолекул. Белки в естественных условиях, как правило, кристаллов не образуют. Чтобы добиться регулярного расположения белковых молекул, белки кристаллизуют и затем исследуют их структуру. Фазы структурных амплитуд белковых кристаллов можно определить только в результате совместных усилий рентгенографов и биохимиков. Для решения этой проблемы необходимо получить и исследовать кристаллы самого белка, а также его производных с включением тяжёлых атомов, причём координаты атомов во всех этих структурах должны совпадать.
О многочисл. применениях методов Р. с. а. для исследования различных нарушений структуры твёрдых тел под влиянием всевозможных воздействий см. в ст. Рентгенография материалов.
Лит.: Белов Н. В., Структурная кристаллография, М., 1951; Ж д а н о в Г. С., Основы рентгеноструктурного анализа, М.- Л., 1940; Джеймс Р., Оптические принципы дифракций рентгеновских лучей, пер.: с англ., М., 1950; Бокий Г. Б., Порай-Кошиц М. А., Рентгеноструктурный анализ, М., 1964; Порай-Кошиц М. А., Практический курс рентгеноструктурного анализа, М., 1960; Китайгородский А. И., Теория структурного анализа, М., 1957; ЛипсонГ., Кокрен В., Определение структуры кристаллов, пер. с англ., М., 1961; ВайнштейнБ. К., Структурная электронография, М., 1956; Бэкон Д ж., Дифракция нейтронов, пер. с англ., М., 1957; Б ю р г е р М., Структура кристаллов и векторное пространство, пер. с англ., М., 1961; Г и н ь е А., Рентгенография кристаллов, пер. с франц., М., 1961; W о о 1 f s о n M.M., An introduction to X-ray crystallography, Camb., 1970; Ramachandran G. N.., Srinivasan R., Fourier methode in crystallography, N. Y., 1970; Crystallographic computing, ed. F. R. Ahmed, Cph., 1970; Stout G. H., JensenL. H., X-ray structure determination, N. Y,-L., [1968].
В. Н. Симонов.
РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, то же, что рентгеновские лучи.
РЕНТГЕНОГРАММА, зарегистрированное на светочувствит. материале (фотоплёнке, фотопластинке) изображение объекта, возникающее в результате взаимодействия рентгеновских лучей с веществом. При освещении объекта рентгеновскими лучами может происходить поглощение, отражение или дифракция рентгеновских лучей. Пространственное распределение их интенсивности после взаимодействия и фиксируется на Р.
Р., дающие "теневое" изображение объекта, получаются вследствие неодинакового поглощения рентгеновских лучей разными участками исследуемого объекта (абсорбционные Р.) и используются для исследования биологических объектов (в частности, в медицине; см. Рентгенография), для обнаружения различных дефектов в материалах и конструкциях (см. Дефектоскопия), для выяснения неоднородностей состава неорганических материалов (проекционная рентгеновская микроскопия).
Дифракционные Р., получающиеся в результате дифракционного рассеяния рентгеновских лучей кристаллич. образцами, используются для решения задач рентгеновского структурного анализа. В зависимости от типа исследуемого вещества (поли- или монокристаллы), характера используемого рентгеновского излучения (непрерывного спектра или монохроматическое), а также от геометрич. условий съёмки дифракционные Р. носят различные названия: дебаеграммы, лауэграммы, Р. вращения (качания) - дифракционные картины, зарегистрированные при вращении или качании кристалла во время съёмки; вейссенбергограммы, кфорограммы - Р., получаемые при синхронном вращении монокристалла и перемещении фотоплёнки; косселеграммы, получаемые в широкорасходящемся пучке монохроматич. рентгеновского излучения; рентгеновские топограммы (см. Рентгеновская топография).
Р. малоуглового рассеяния, образующиеся вблизи первичного рентгеновского пучка, возникают при дифракции рентгеновских лучей в кристаллических телах с большим периодом решётки, а также в результате диффузного рассеяния на микронеоднородностях исследуемого вещества.
Р., фиксирующие распределение интенсивности рентгеновского излучения, испытавшего полное внешнее отражение от поверхности исследуемого тела, используются в рентгеновской рефлектометрии для оценки физ. и геометрич. параметров поверхностных слоев и тонких плёнок.
Съёмка Р. осуществляется в рентгеновских камерах на различные светочувствит. материалы, выбор к-рых зависит от целей исследования. Чаще всего Р. не требуют дальнейшего оптич. увеличения, н поэтому их съёмка производится на рентгеновскую или поляройдную плёнку с невысоким разрешением. Дифракционные и абсорбционные микрорентгенограммы и рентгеновские топограммы, нуждающиеся в последующем оптическом увеличении, снимают на мелкозернистые фотоплёнки или пластинки, имеющие высокое разрешение.
Лит.: Дмоховский В. В., Основы рентгенотехники, М., 1960; Трапезников А. К., Рентгено-дефектоскопия, М., 1948; Г и н ь е А., Рентгенография кристаллов. Теория и практика, пер. с франц., М., 1961; Т е и л о р А., Рентгеновская металлография, пер. с англ., М., 1965; У м а н-с к и и Я. С., Рентгенография металлов, М., 1967; Ровинский Б. М., Синайский В. М., Сиденко В. И., Рентгеновская рефлектометрия, "Аппаратура и методы рентгеновского анализа", 1970, в. 7.
Е. П. Костюкова.
РЕНТГЕНОГРАФИЯ в медицине, рентгеносъёмка, скиаграфия, рентгенологич. исследование, при к-ром рентгеновское изображение объекта (рентгенограмму) получают на фотоплёнке; один из осн. методов рентгенодиагностики. Рентгеновскую съёмку любого органа производят не менее чем в двух взаимно перпендикулярных проекциях. Технич. условия съёмки определяются с помощью таблиц или автоматически задаются в ходе Р. спец. приборами, входящими в комплект рентгеновской установки. На рентгенограммах выявляется больше деталей изображения, чем при рентгеноскопии. Лучевая нагрузка при Р. меньше. Полученный снимок - документ, к-рый хранится в леч. учреждении и служит для сопоставления с последующими рентгенограм |
