Определение атомной структуры по данным дифракции рентгеновских лучей. 1 страница

Расшифровка атомной структуры кристалла включает: установление размеров и формы его элементарной ячейки; определение принадлежности кристалла к одной из 230 фёдоровских (открытых Е. С. Фёдоровым) групп симметрии кристаллов; получение координат базисных атомов структуры. Первую и частично вторую задачи можно решить методами Лауэ и качания или вращения кристалла. Окончательно установить группу симметрии и координаты базисных атомов сложных структур возможно только с помощью сложного анализа и трудоёмкой математич. обработки значений интенсивностей всех дифракционных отражений от данного кристалла. Конечная цель такой обработки состоит в вычислении по эксперимент, данным значений электронной плотности р (х, у, z) в любой точке ячейки кристалла с координатами х, у, 2. Периодичность строения кристалла позволяет записать электронную плотность в нём через Фурье ряд:
[ris]

где V - объём элементарной ячейки, F_hki - коэфф. Фурье, к-рые в Р. с. а. наз. структурными амплитудами, i=корень из -1. Каждая структурная амплитуда характеризуется тремя целыми числами hkl и связана с тем дифракционным отражением, к-рое определяется условиями (1). Назначение суммирования (2) - математически собрать дифракционные рентгеновские отражения, чтобы получить изображение атомной структуры. Производить таким образом синтез изображения в Р. с. а. приходится из-за отсутствия в природе линз для рентгеновского излучения (в оптике видимого света для этого служит собирающая линза).

Дифракционное отражение - волновой процесс. Он характеризуется амплитудой, равной | F_hkl |, и фазой a _hkl (сдвигом фазы отражённой волны по отношению к падающей), через к-рую выражается структурная амплитуда: F _hkl =|F _hkl |(COS а_hkl+i* sin a _hkl). Дифракционный эксперимент позволяет измерять только интенсивности отражений, пропорциональные | F_hkl |², но не их фазы. Определение фаз составляет основную проблему расшифровки структуры кристалла. Определение фаз структурных амплитуд в принципиальном отношении одинаково как для кристаллов, состоящих из атомов, так и для кристаллов, состоящих из молекул. Определив координаты атомов в молекулярном кристаллич. веществе, можно выделить составляющие его молекулы и установить их размер и форму.

Легко решается задача, обратная структурной расшифровке: вычисление по известной атомной структуре структурных амплитуд, а по ним - интенснвностей дифракционных отражений. Метод проб и ошибок, исторически первый метод расшифровки структур, состоит в сопоставлении экспериментально полученных F _hkl |_экспс вычисленными на основе пробной модели значениями |F _hkl |_выч. В зависимости от величины фактора расходимости
[ris]

пробная модель принимается или отвергается. В 30-х гг. были разработаны для кристаллических структур более формальные методы, но для некристаллических объектов метод проб и ошибок по-прежнему является практически единственным средством интерпретации дифракционной картины.

Принципиально новый путь к расшифровке атомных структур монокристаллов открыло применение т. н. функдий Патерсона (функций межатомных векторов). Для построения функции Патерсона нек-рой структуры, состоящей из N атомов, перенесём её параллельно самой себе так, чтобы в фиксированное начало координат попал сначала первый атом. Векторы от начала координат до всех атомов структуры (включая вектор нулевой длины до первого атома) укажут положение N максимумов функции межатомных векторов, совокупность к-рых наз. изображением структуры в атоме 1. Добавим к ним ещё N максимумов, положение к-рых укажет N векторов от второго атома, помещённого при параллельном переносе структуры в то же начало координат. Проделав эту процедуру со всеми N атомами (рис. 8), мы получим N² векторов. Функция, описывающая их положение, и есть функция Патерсона.

Для функции Патерсона Р(и, v, w) (u, v, w - координаты точек в пространстве межатомных векторов) можно получить выражение:
[ris]

из к-рого следует, что она определяется модулями структурных амплитуд, не зависит от их фаз и, следовательно, может быть вычислена непосредственно по данным дифракционного эксперимента. Трудность интерпретации функции Р(и, v, w) состоит в необходимости нахождения координат N атомов из N² её максимумов, многие из к-рых сливаются из-за перекрытий, возникающих при построении функции межатомных векторов. Наиболее прост для расшифровки Р(u, v, w) случай, когда в структуре содержится один тяжёлый атом и неск. лёгких. Изображение такой структуры в тяжёлом атоме будет значительно отличаться от др. её изображений. Среди различных методик, позволяющих определить модель исследуемой структуры по функции Патерсона, наиболее эффективными оказались т. н. суперпозиционные методы, к-рые позволили формализовать её анализ и выполнять его на ЭВМ. Методы функции Патерсона сталкиваются с серьёзными трудностями при исследовании структур кристаллов, 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.

[ris]

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, тоже, 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 рентгенограммами.

РЕНТГЕНОГРАФИЯ МАТЕРИАЛОВ, область исследований, занимающаяся решением разнообразных задач материаловедения на основе рентгеновских дифракционных методов. В Р. м. исследуют как равновесные, так и неравновесные состояния материалов; изучают их кристаллическую структуру, фазовый состав и его изменения, строят фазовые диаграммы, исследуют состояние деформированных (или подвергнутых к.-л. др. воздействиям) материалов, процессы упорядочения и явления ближнего порядка в них.

В Р. м. используют дифракцию моно-или полихроматич. рентгеновского излучения в рентгеновских камерах, получая рентгенограммы моно- или поликристал-лич. образцов, или регистрируют распределение рассеянного рентгеновского излучения в рентгеновских дифрактометрах (см. Рентгеновский структурный анализ).

Определение числа, размеров и раз-ориентировки кристаллитов. Размеры кристаллитов поликристаллич. материала, существенно влияющие на его механич. свойства, определяют методами Р. м. Средний объём V достаточно крупных (~0, 5-5 мкм) кристаллитов находят по их числу N в исследуемом образце: V = Q/N, где Q - объём образца. Число N кристаллитов, участвующих в отражении рентгеновских лучей, определяется числом п точечных рефлексов, составляющих дебаевское кольцо рентгенограммы (см. Дебая - Шеррера метод): N = 2п/а cos 0, где а - постоянная величина (параметр аппаратуры), 0 - брэгговский угол.

Рентгенографич. методы позволяют определять углы разориентировки и размеры блоков мозаики - областей с правильным строением, повёрнутых одна относительно другой (разориентирован-ных) на очень малые углы. Измельчение блоков мозаики сопровождается упрочнением материалов, характеристики мо-заичности связаны с плотностью дислокаций. О размерах блоков мозаики ~0, 05-0, 1 мкм судят по размытию (уширению) дебаевских колец (рис. 1).

Рис. 1, Профили линий дебаеграммы: а - узкие (неуширенные) сплошные отражения от кристаллитов размерами ~0, 5 мкм; б ~ уширенные отражения от блоков мозаики размерами 0, 1 - 0, 2 мкм. b- полуширина размытой линии.

Если уширение обусловлено только мо-заичностью, то усреднённые значения размеров блоков: D = Л /b cos 0, где 3 - полуширина размытой линии, Л - длина волны использованного излучения. Средний угол разориентировки блоков 8 определяют по эффектам двойного вульф-брэгтовского рассеяния в малоугловой области (при е = 2 0 =< 0, 5°), когда первично отражённый луч отражается ещё раз от подходящим образом ориентированного блока в направлении исходного пучка (рис. 2). В окрестности первичного луча появляется дополнительное диффузное рассеяние, интенсивность к-рого I(е) определяет б: I( е) = Ae^-1ехр{-Ве²/б²}, где А и В - постоянные величины.

Определение остаточных напряжений. Вследствие пластич. деформаций, фазовых превращений, облучения частицами высоких энергий, неравномерного нагрева и охлаждения и т. д. в материалах могут возникать остаточные напряжения. Макронапряжения приводят к короблению, растрескиванию, межкристал-литной коррозии, а иногда обусловливают анизотропию механич. и магнитных свойств материала или повышают его усталостную прочность (напр., при наличии сжимающих напряжений). Рент-генографич. определение макронапряжений в простейшем случае сводится к измерению смещения дебаевской линии дельта 0. В простейшем случае при нормальных напряжениях а смещение дельта 0 связано с а выражением: а = Ectg0* дельта 0/n, где Е - Юнга модуль, n - Пуассона коэффициент.

Рис. 2. Схема двойного вульф-брэгговского рассеяния (II) от блочного полнкристалла в область малых углов e от первячного пучка I.

Микронапряжения, как и измельчение блоков мозаики, приводят к ушир-ению дебаевских линий. Если уширение обусловлено только микронапряжениями, то средняя их величина (для кристаллов кубич. сингонии): дельта а/а = b/4 tg 0. Для разделения эффектов, вызываемых микронапряжениями и блоками мозаики, применяют спец. методику, основанную на гармоническом анализе.

Фазовый анализ. Р. м. позволяет производить качеств, и количеств, фазовый анализ гетерогенных смесей. Каждая фаза данного вещества даёт на рентгенограмме характерное отражение. В определении составляющих смесь фаз по их отражениям и состоит качеств, фазовый анализ. Количеств, фазовый анализ проводят на рентгеновском дифрактометре: сопоставляя интенсивности отражений фазы и эталона, находящихся в смеси, можно определить концентрацию данной фазы в поликристалле.

Фазовые превращения. Р. м. применяют для исследования изменений в пересыщенном твёрдом растворе, обусловленных его распадом (старением) и, следовательно, возникновением новых фаз и (или) исчезновением старых. Темпера-турно-временная зависимость изменения концентрации фаз даёт возможность изучать кинетику процессов и научно выбирать, напр., режимы термообработок, определять энергию активации процесса и т. д. Распад твёрдых растворов сопровождается изменением их физ. и механич. свойств. Особенно значительно меняются свойства, когда кристаллич. решётка вновь образующейся фазы совпадает с исходной решёткой твёрдого раствора и между ними нет чёткой границы раздела; в таком случае говорят, что распад протекает когерентно - образуются, напр., зоны Гинье-Престона (рис. 3). Если возникает чёткая граница раздела, то говорят о некогерентных выделениях фаз. Рентгенограммы твёрдых растворов при когерентном и некогерентном распадах существенно отличаются, что позволяет получать важные данные о ходе кристаллоструктурных процессов. Определение типа твёрдого раствора и границы растворимости. Для установления типа твёрдого раствора в Р. м. определяют количество п атомов в элементарной ячейке раствора, используя рентгенографич. данные о её объёме Q и значении плотности раствора р: п = Qp/A*1, 66*10 ^-24, где А - средневзвешенный атомный вес. Если п окажется равным числу атомов в элементарной ячейке растворителя n_о, то раствор построен по типу замещения; если п> n_о - имеем раствор внедрения, при п< n_о - раствор вычитания.

Для установления границы растворимости в твёрдом состоянии в Р. м. анализируют изменения периодов кристаллич. решётки при повышении концентрации раствора. Концентрация, при к-рой период решётки (для 2 компонентных растворов) перестаёт меняться при дальнейшем изменении состава, определяет предельную растворимость для данной темп-ры. По найденным значениям предельной растворимости для различных темп-р строят границу растворимости. Рентгенографическое исследование расплавленных и аморфных веществ. Аморфные вещества и расплавы дают диффузное рассеяние рентгеновских лучей (см. рис. 6 в ст. Рентгеновский структурный анализ), но на рентгенограммах всё же можно выделить немногочисленные и очень размытые интерференционные максимумы. Анализ дифракционных картин (рис. 4, a) позволяет разобраться в структуре жидкостей и аморфных тел; при этом определяется функция атомного распределения р (т), т. е. усреднённое по объёму Q число атомов N в 1 см³ на расстоянии r от центрального атома: р (г) = (dN/dQ)_r (рис. 4, б). Диффузный фон несёт также информацию об электронной структуре сплава.

Рис. 3, Диффузное рассеяние состаренного монокристалла Ni - Be. Дополнительное диффузное рассеяние вокруг отражений твёрдого раствора вызвано распадом пересыщенного твёрдого раствора с образованием мелкодисперсной новой фазы, имеющей ту же кристаллич. решётку, что и раствор, но отличающуюся по составу и удельному объёму (разные периоды решётки). Для каждого отражения приведены индексы интерференции, отличающиеся от миллеровских индексов порядком отражения.

[ris]

Рис. 4. Дебаеграмма (а) аморфного твёрдого тела (или жидкости, расплава) и график (б) изменения распределения р(r) атомной плотности Hg с расстоянием r от центра неупорядоченного скопления. Появление нескольких первых размытых максимумов интенсивности I(S) (где S=sin 0/Л.) вызвано неупорядоченным скоплением атомов (ионов).

Исследование ближнего и дальнего порядка. В твёрдых растворах атомы компонентов распределены, как правило, не хаотично, а с нек-рой корреляцией (см. Дальний порядок и ближний порядок). Когда корреляция существует только в ближайших координационных сферах, возникает или ближнее упорядочение (напр., в сплавах Fe-Si и Fe-Al), либо ближнее расслоение (Сr-Мо и Si-Ge). Рентгенографически это можно обнаружить по появлению дополнительного диффузного фона. С помощью Р. м. установлено, что при понижении темп-ры в твёрдых растворах с ближним расслоением обычно происходит распад на 2 твёрдых раствора (напр., Al-Zn), а в растворах с ближним упорядочением при этом возникает дальний порядок (напр., в Fe₃Al). В последнем случае корреляция между упорядоченными атомами наблюдается в объёме всего образца, что сопровождается появлением на рентгенограмме слабых дополнительных сверхструктурных линий (рис. 5), по интенсивности к-рых можно судить о степени развития дальнего порядка.

Рис. 5. Дебаеграмма сплава Fe - Al. При упорядоченном расположении атомов разного сорта, кроме обычных отражений 110, 200, 211, 220, 310, присущих твёрдому раствору с объёмноцентрированной кубической решёткой, появляются более слабые дополнительные сверхструктурные отражения 100, 111, 210, 300, 221. Нарушение порядка приводит к ослаблению интенсивности сверхструктурных линий.

Рентгенографическое исследование тепловых колебаний. Для исследования используют рентгенографич. методику измерения диффузного рассеяния рентгеновских лучей, вызванного тепловыми колебаниями, на монокристаллах. Эти измерения позволяют получить дисперсионные кривые v =f(k) (где v - частота, a k - волновой вектор упругих волн в кристалле) по различным направлениям в кристалле. Знание дисперсионных кривых даёт возможность определить упругие константы кристалла, вычислить константы межатомного взаимодействия и рассчитать фононный спектр кристалла.

Об изучении рентгеновскими методами распределения дефектов в достаточно крупных и почти совершенных монокристаллах см. в ст. Рентгеновская топография.

Исследование радиационных повреждений. Р. м. позволяет установить изменения структуры кристаллич. тел под действием проникающей радиации (напр., изменение периодов решётки, возникновение диффузных максимумов и т. д.), а также исследовать структуру радиоактивных веществ.

Лит.: Уманский Я. С., Рентгенография металлов и полупроводников, М., 1969; его же, Рентгенография металлов, М., 1967; Иверонова В. И., Ревкев и ч Г. П., Теория рассеяния рентгеновских лучей, М., 1972; Хачатурян А. Г., Теория фазовых превращений и структура твердых растворов, М., 1974; Кривоглаз М. А., Применение рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов для исследования несовершенств в кристаллах, К., 1974: Конобеевский С. Т., Действие облучения на материалы, М., 1967: Кривоглаз М. А., Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами, М., 1967; У м а н с к и й Я. С., Чириков Н. В., Диффузия и образование фаз, М., 1974; W а r r е n В. Е., X-ray diffraction, N.'Y., 1969; S с h u 1 z e G. R., Metallphysik, В., 1974.

Я. С. Уманский, Н. В, Чириков.

РЕНТГЕНОГРАФИЯ МОЛЕКУЛ, область рентгеновского структурного анализа, посвящённая изучению строения молекул, находящихся в конденсированных состояниях (кристаллы, аморфные вещества и молекулярные жидкости). При исследовании молекул газов и паров получают их рентгенограммы, на к-рых наблюдаются одно или несколько размытых диффузных колец; такие рентгенограммы позволяют в ряде случаев определять межатомные расстояния в молекуле.

РЕНТГЕНОДЕФЕКТОСКОПИЯ, см. вст. Дефектоскопия.

РЕНТГЕНОДИАГНОСТИКА, распознавание повреждений и заболеваний человека и животных на основе данных рентгенологического исследования. Нек-рые органы (кости, лёгкие, сердце) хорошо видны на снимках при рентгенографии и на флюороскопич. экране при рентгеноскопии благодаря тому, что разные ткани имеют различные коэффициенты поглощения рентгеновских лучей; др. органы можно исследовать только после введения в организм рентгеноконтрастных веществ (см. Диагностические средства). В мед. практике рентгенологич. данные необходимы для выяснения локализации, объёма и характера анатомич. изменений, изучения функции органов, наблюдения за течением болезни, её осложнениями и исходом. Поскольку Р. сопровождается лучевой нагрузкой, соблюдаются меры защиты организма от излучений. Совр. клиническая диагностика основана на комплексном исследовании больного различными методами, поэтому правильная методика Р. включает такие этапы, как предварительное ознакомление с жалобами больного и клинич. картиной болезни; сопоставление данных рентгенологич. и др. диагностич. методов, а также результатов предыдущих рентгенологич. исследований; проверку правильности рентгенологич. заключения путём дальнейшего наблюдения за больным и эффектом леч. мероприятий.

Лит.: Методика и техника рентгенологического исследования, под ред. И. Г. Лагуновой, М., 1969; ЛинденбратенЛ. Д., Этапы диагностического анализа рентгенограмм. (На пути к теории рентгенологического распознавания), " Вестник рентгенологии и радиологии", 1972, № 2; Р о р р e H., Technik der Rontgendiagnostik, Stuttg., 1961.

Л. Д. Линденбратен.

РЕНТГЕНОКОНТРАСТНЫЕ СРЕДСТВА, хим. вещества - в основном иод-содержащие препараты (кардиотраст, би-литраст, трийотраст и др.), применяемые для рентгенологич. исследования органов и тканей человека. Подробнее см. в ст. Диагностические средства.

РЕНТГЕНОЛОГИЯ, медицинская и ветеринарная дисциплина, предмет изучения к-рой - теория и практика использования рентгеновского излучения для исследования здорового и больного организмов человека и животных. Возникла на рубеже 19-20 вв., после открытия (1895) рентгеновских лучей. Пионерами Р. были: в России - А. С. Попов (в январе 1896 изготовил, по-видимому, 1-ю в стране рентгеновскую трубку и произвёл мед. исследования), В. Н. Тонков (в феврале 1896 сообщил о применении рентгеновских лучей в изучении скелета, положил начало рентгеноанатомии), А. К. Яновский (в феврале 1896 начал сисгематич. рентгенологич. исследования больных в Воен.-мед. академии), И. Р. Тарханов (одним из первых показал биологич. действие рентгеновского излучения); в Австрии - г. Гольцкнехт; в Германии - Г. Альберс-Шёнберг, А. Кёлер; в США - К. Бек, Ю. Колдуэлл, В. Мортон; во Франции - А. Беклер; в Швеции - И. Форселль. Большой вклад в развитие Р. как науч. мед дисциплины внесли рус. врачи С.П. Григорьев, М. И. Неменов, С. А. рейнберг; М. Обре (Франция), А. О. Окерлунд (Швеция), Г. Берг (Герма-ния), Дж. Кейз, Дж Фалер (США) и мн. др.

Р. сыграла важную роль в разработке мн. проблем морфологии, физиологии и патологии человека, а также в развитии практич. здравоохранения; рентгенологич. метод принадлежит к ведущим способам распознавания болезней (см. Рентгенодиагностика). Прогресс Р. во 2-й пол. 20 в. связан с науч. -технич. революцией - появлением электроннооптич. усилителей рентгеновского изображения, рентгенотелевидения, приспособлений для скоростной рентгеновской съёмки и катетеризации сосудов, видеомагнитной записи и т. д. Перед совр. Р. стоят проблемы дальнейшего совершенствования мед. рентгенотехники и методики обследования больных; развития теории рентгенологич. распознавания болезней, в частности теории распознавания рентгеновских " образов", и создания автоматизированных устройств для анализа рентгенограмм и флюорограмм разных органов; развития клинич. ангиографии и лимфографии; внедрения в практику электрорентгенографии; совершенствования защиты больных и персонала при проведении рентгенологич. исследования и др.