LAUE 사진 - 카메라

총론) 

필름 이미지

 회절 무늬를 얻기 위해서 Laue 카메라는 x선 관에 대해 올바르게 정렬해야 한다. 이러한 정렬을 얻기 위해 조준기 축이 관 target의 초점 부위를 똑바로 향하고, target 면과는 약 6도 정도를 만드는 작업이 필요하다. 보통 점 초점이 사용된다. 카메라를 관에 대해 상대적으로 움직여서 조준기 출구 근처에 설치한 조그마한 형광막에 맺히는 빔을 관찰하면서 관에서 발사되는 빔이 강도가 최대이고, 단면에서 타원이 아닌 원이 되게 한다.

 투과 회절 무늬를 배면 회절 무늬에 비해 노출을 상대적으로 상당히 짧게 만들어 얻는다. 예를 들면, 30kV와 20mA에서 작동하는 텅스텐 target 관과 약 1mm 두께의 알루미늄 결정의 경우, 투과에서는 필요한 노출이 약 5분이나 배면 반사에서는 약 +30분 수준이다. 이러한 차이의 발생은 원자 산란 인자 f가 sin θ/λ 양이 커질수록 작아지고, sin θ/λ는 투과에 비해 배면 반사에서 매우 크다는 사실을 보여준다. 그리고 투과 회절 무늬는 회절 반점과 배경 사이에 contrast가 훨씬 크다는 점에서 더 선명하게 확인이 된다. 왜냐하면 반점을 생성하는 간섭성 산란과 배경에 기여하는 비간섭성(Compton 변조) 산란은 sin θ/λ에 반대로 변화하기 때문이다. 비간섭성 산란 배면 반사 영역에서 최대에 이른다. 이 배면 반사 영역에서 온도와 확산 산란이 가장 심하다. 두 Laue 법에서 입사 빔의 단파장 방사선은 대부분 시편이 K 형광 x선을 방출한다. 이러한 현상이 배면 반사에서 문제가 된다면, 필름 앞에 0.01 in(0.25mm) 두께의 알루미늄 박판을 놓으면 최소로 줄일 수 있게 된다.

 

 혹, 이러한 것이 필요한 경우, Laue 반점의 강도는 의료용 방사선 촬영에서 사용하는 것처럼 강화 스크린을 사용하여 증가시킬 수 있게 된다. 이것은 마분지와 같이 x선에 감광하지 않는 등받이 위에 발광 물질을 코팅한 형광 스크린과 유사하다. 발광 물질은 x선 작용으로 가시광선 영역의 형광을 발생시킬 수 있다. 그렇게 되면 스크린은 발광 면이 필름과 접하도록 놓으면 필름은 입사 x선 빔뿐만 아니라 빔 작용으로 스크린에서 방출하는 가시광선으로 검게 된다. 형과 으스크린은 황색 광을 방출하므로, 강화 스크린을 청색광을 반출하도록 고안하면 된다. 청색광은 황색 광고 다 훨씬 잘 필름을 검게 한다. 텅스텐 칼슘 산화물로 만든 강화 스크린은 단파장 x선에 사용되는 데 비해 미소량의 은을 포함한 황화아연은 더 긴 파장들에 사용된다. 강화 스크린을 결정 변형과 같은 연구에서처럼 Laue 반점에서 세세하게 자세한 것을 기록하는 것이 중요할 때는 사용해서는 안 된다. 그러한 사유는 스크린은 존재할 때는 반점을 그것이 정상일 때보다 더 흐리게 만든다. x선을 맞는 스크린의 입자마다 모든 방향으로 광을 방출하므로 회절 빔 자체로 검게 보이는 영역 바깥에서도 필름은 검게 된다. 대부분 x선 필름은 이중으로 코팅이 되어 있고, 감광유제의 이 두 층이 충분한 두께의 필름 막으로 나누어져 있기 때문에 이런 결과는 더욱 나빠진다. 강화 스크린을 사용하지 않아도 이중 코팅한 필름은 비스듬히 입사하는 빔이 생성하는 회절 반점의 크기를 빔 자체의 횡단면보다 크게 한다. 극단적인 경우에 회절 반점은 외견상 두 개로 나타난다.

 

 어떠한 종류의 강화 스크린들이 회절에서가 아닌 x선 방사선 촬영에 일상적으로 사용된다. 대부분 필름 제조사들은 방사선 촬영을 위해 고안한 한 종류 이상의 필름과 회절용으로 Laue나 분말법 용도로 또 다른 필름을 생산하고 있다. 회절 필름은 감광이 더 빠르고 입자가 더 조대한 특성이 있다. 이 필름은 강화 스크린 없이 사용할 수 있도록 고안된 것이며, 이러한 사실을 강조하기 위해 흔히 'no screen'이라는 별칭이 붙어 사용된다. 1970년대 중반 이후에 얻게 된 대부분의 Laue 무늬는 강화 스크린을 갖춘 카메라에서 고속 Polaroid 필름에서 나오게 되었다. 이러한 필름은 광학 현미경의 용도로 고안한 것이기 때문에 현상이나 정착을 위해 수조가 필요하지 않게 되고, 아주 빠르며, negative와 positive 영상을 모두 생성할 수 있는 특징 또한 있다. 다중에게선 x선 검출기, 영상 저장한 검출기는 Laue 무늬를 빠르게 얻을 수 있고, 디지털 형태로 얻는 데 사용되어 왔다. 이러한 기술을 바탕으로 한 측정 장치는 어디든 생산 현장에서 쉽게 찾아볼 수 있다.