X射線幹涉術

　　利用 X射線相繼通過多塊佈喇格衍射晶體後產生的幹涉現象來研究晶體缺陷和測定晶體基本參量的一種高精度技術。1965年第一臺X射線幹涉儀的出現，開闢瞭X 射線光學的新領域。

　　常用的X射線幹涉儀可分為兩類。

　　三晶幹涉儀　1965年U.邦澤和M.哈特研製成功透射型X射線幹涉儀。隨後，X射線幹涉技術和理論得到迅速發展，先後出現瞭反射型(1966)和和混合型(1968)等多種類型的幹涉儀，其光學原理及衍射束強度分佈均由X射線衍射動力學平面波理論及球面波理論得到解釋。圖1是最常用的LLL型幹涉儀示意圖。分束器S、鏡面 M和分析器A三者同在一塊完整晶體上加工而成。當X射線入射到S，從衍射動力學理論可知，對於“厚”晶體，μt＞10，μ和t分別為晶體的吸收系數和厚度，隻有佈洛赫波的波節與散射原子平面重合的一支偏振波能通過晶體，其透射波離開S時分成相幹的直射束和衍射束。鏡面 M的作用是使兩束分離的相幹X射線重合，在分析器A前面產生駐波幹涉條紋。分析器 A的作用是把原子尺度的駐波幹涉條紋放大為宏觀尺度的X射線疊柵條紋。如果S、M、A晶片嚴格相同並嚴格對準，那麼在垂直於直射束或衍射束的觀察面上隻看到均勻的X射線強度分佈，但若幹涉儀內某一組元點陣參量或取向發生微小變化，都會使疊柵條紋產生相應的變化。疊柵條紋垂直於兩倒易矢量之差，其間距與兩倒易矢量之差的絕對值成正比。

　　二晶幹涉儀　如果幹涉儀的兩塊晶片由同一塊晶體加工而成，當兩組元同時滿足佈喇格定律，並且，它們之間存在點陣參量或取向的微小差別，即會產生疊柵條紋。1951年，有人首先在電子顯微鏡上觀察到此現象。1965年日本的千川純一觀察到X射線的這種現象。圖2是二晶幹涉儀的幾何示意圖。X射線通過分束器S，相幹的直射束和衍射束在出射面附近部分重疊，產生駐波幹涉。通過分析器A觀察到放大的X射線疊柵條紋。

　　應用　X射線幹涉術是一種高精度的檢測技術，在晶體缺陷研究方面，可用來觀察缺陷所引起的微小點陣參量失配(精確度達Δd/d＝10^-8)，晶體點陣中的微小角偏轉（精度達10^-8弧度），精確測定位錯的伯格斯失量以及用作X射線相差顯微鏡；在晶體學基本參量測量方面，用來精確測定 X射線折射率、晶胞參量以及晶體結構因子等基本參量；在計量學方面，可與光學幹涉儀配合用作X射線波長的精確測定以及測定晶體材料的阿伏伽德羅常數，這是探索建立質量自然基準中很有希望的一種方案。

　　

參考書目

　L.V.Azaroff，et al.，X-Ray DiffRaction，McGraw-Hill，Inc.， New York， 1974.

　Z.G.Pinsker，Dynamical Scattering of X-Rays in Crystals， Springer-Verlag， Berlin，Heidelberg，1978.