образца и позволяет собрать большое количество
дифракционных картин.
Активные исследования почв этим методом проводятся в
центре Advanced Light Source в университете Беркли, США.
Рентгеновский луч фокусируется до субмикронного размера с
использованием пары эллиптических зеркал особой
конфигурации. Энергия луча меняется в широком интервале
без смещения его фокуса. Диапазон изменения энергии луча
(Е) 5.5 – 14 кэВ, что соответствует длине волны λ = 0.885 –
2.25Å. На экспериментальной установке анализируются
образцы размером 9 х 9 см с размером пикселя 88 мкм.
Итоговый угловой диапазон 2θ составляет около 30º-40º при
разрешении Δθ = 0.03º, что достаточно для получения hkl
отражения разных минералов (Manceau et al., 2002).
На освещаемой площади 14 х 11мкм объем дифракции
составляет ~7 х 10
-3
мкм
3
. В почвах фиксируются два
основных типа дифракционных картин: острые точечные
отражения от микронных и субмикронных кристаллов и
дебаевские кольца от нанометровых частиц. Грубые зерна
дают острые и прерывистые кольца. В почвах кристаллы
кварца, полевых шпатов, карбонатов и оксидов титана
формируют точечную дифракционную картину. Слюды и
каолинит обычно дают умеренно структурированную картину.
Структурные эффекты используют для распознания минералов
в случае наложения рефлексов, например, каолинита и
бернессита (Na,Ca)Mn
7
O
14
.
2.8H
2
O. Эти два минерала трудно
различаются в почвах, так как оба дают интенсивный рефлекс
00l при 7.1Å. Когда анализируют образец, обогащенный Mn,
то с этим рефлексом связывают присутствие бернессита. Так
как кристаллы бернессита разупорядочены, то они образуют
сплошные дифракционные кольца, тогда как достаточно
крупные и упорядоченные частицы каолинита и могут давать
пятнистые кольца. Так, рентгеновская микродифракция
различает эти два типа минералов без разрушения почвенного
образца.
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхзакадемии
