Re: EUV - bylo Elektronika pro domácího lw6lrYcWZZQ==

[Jan Waclawek]

> Díky za informace, i kdy¾ z nich rozumím maximálnì tak spojkám ve vìtách.

> V rtg difraktometrii (XRD) se bì¾nì pou¾ívají rùzné monochromátory, je 
> to docela zajímavá technologie. V tom bych problém nevidìl.

Monochromator je zariadenie, ktore umoznuje zo sirokospektralneho ziarenia
cielene vyselektovat uzsiu cast. V "klasickom" prevedeni otocny
hranol/mriezka nasledovane strbinou; natocenim hranola/mriezky sa
nastavuje stred vyselektovaneho pasma, strbinou sa nastavuje sirka
vyselektovaneho pasma. Proste taky ladeny filter.

Cokolvek za blizkym UV je rozny boj s materialmi a tym, ze rozne "vedlajsie
efekty" sa zacnu kombinovat pripadne az prevladat nad ziaducimi.

> Tak¾e napø. rengenky na 
> XRD vyu¾ívající píky molybdenu na 17 a 19 keV je vhodné napájet 30-80 
> kV. 

Kvantova fyzika vlastne hovori, ze castice si nemozu vymienat energiu inak
ako po konkretnych kuskoch, pricom u fotonov ten kusok predstavuje vzdy
celu energiu fotonu, a u castic je ta energia dana kvantovymi stavmi,
medzi ktorymi castica moze prechadzat (a tie su dana prostredim, v ktorom
sa castica nachadza). 

V tuhych latkach je vela castic, ktore maju male rozdiely medzi kvantovymi
stavmi, takze elektron s energiou vela eV do nich moze smelo stracat
energiu v malych kuskoch - v kovoch je to obrovske mnozstvo vodivostnych
elektronov, tie stavy su v zlomkoch eV az do malych jednotiek eV (citaj:
kovy odrazaju normalne svetlo, hoci ten jav je mozno o chlpok zlozitejsi).
Potom samotna krystalicka mriezka t.j. cela sustava jadier, tie maju
kmitove stavy s rozdielmi stavov v este mensich zlomkoch eV - prave spusta
interakcii v tychto oblastiach energii zvacsa znamenaju postupne
rozptylenie energie do kmitov mriezky, t.j. premenu na teplo. 

Inaksie povedane, cast energie elektronu sa strati v malych kuskoch, este
kym sa trafi do castice, ktora je schopna absorbovat velky kus energie
naraz.

Castic, ktore maju stavy rozdielne o viac ako desiatky eV nie je vela. V
podstate ide len o interakciu s jednotlivymi elektronmi materialu, cim je
elektron blizsie jadru, tym je energia potrebna na jeho "vykopnutie" z
atomu vyssia - no ale je tam spusta elektronov na okrajovych "orbitach"
ktore maju energiu par eV, takze "vykopnutie" elektronu nahor ba az uplne
mimo atomu (do vodivostneho stavu, t.j. kde sa volne pohybuje vo vnutri
mriezky) je velmi nepravdepodobna, z toho je

> úèinnost rengenky se dramaticky zhor¹uje 
> s klesajícím napìtím, normálnì je to s U^2. 

Foton tu vyzaruje elektron, ktory sa do taktehoto uvolneneho "miesta" vrati
- je ziaduce, aby to bol "volny" (vodivostny) elektron, to je potom
najvyssia energia co sa vyziari a ta je pomerne konkretne dana energiou
danej "orbity" (a dufame, ze tento jav je najpravdepodobnejsi, to je nasa
pozadovana spektralne relativne uzka ciara). Ale mozu to byt aj elektrony
z inych "orbit", ktore vyziaria foton s mensou energiou (citaj - este
mensia ucinnost, znova to zavisi od "konstrukcie" daneho atomu daneho
materialu). Naviac vyziareny foton sa vyziari nahodnym smerom (t.j. len
mala cast smeruje von z materialu) a nasledne moze byt reabsorbovany na
rovnakom prechode medzi elektronovymi stavmi... atd. (podobne javy sa
mimochodom deju aj v LEDkach a laseroch, ale tie interakcie prebiehaju na
najnizsich energetickych hladinach, t.j. s elektronmi, ktore su najdalej
od jadra).

Potom je este interakcia pohybujuceho sa elektronu s kladne nabitym jadrom,
t.j. ked sa dostane dost blizko jadra aby mu jadro zakrivilo drahu (ale
pritom cestou "netrafi" do blizkeho elektronu) - na tom sa vyziaria sice
kilovolty, ale to uz nie je odovzdanie energie do nejakych diskretnych ci
kvazikontinualnych stavov inych castic, ale priamo vyziarenie fotonu, t.j.
vyziarene fotony mozu mat energiu akukolvek (podla toho ako "blizko" k
jadru sa "trafil") az po budiacu energiu - toto sa vola "bremsstrahlung"
lebo fyzici miluju nemecke vyrazy zo zlatej ery fyziky, a tvori to
kontinualne pozadie v tom ziareni. Samozrejme aj tieto fotony su
vyzarovane v lubovolnom smere a reabsorbovane atd.

> Ale u men¹ích napìtí je je¹tì nìjaký dal¹í jev, tak¾e kdy¾ na 
> rengenu nastavíte tøeba 16 kV, neleze z nìj skoro nic, 

Logicky, kedze elektron nevie vybudit onen pozadovany stav z "nizkej
orbity". Vlastne je to presny "obrateny" ekvivalent vonkajsieho
fotoelektrickeho javu (za objasnenie ktoreho dostal Nobelovu cenu
Einstein), kde svetlo s dlhsou vlnovou dlzkou ako nejakou kritickou
nedokaze "vyrazit" elektron z materialu.

> Samozøejmì, parazitnì bude EUV vznikak v rengence pøi normálních 
> napìtích, ale moc si nedovedu pøedstavit, co by pak zlikvidovalo X a 
> propustilo EUV.

Monochromator? :-)

wek