簡介
X射線衍襯形貌術
我們一般所熟知的關於X射線在晶體中的套用基本上都是衍射技術，而對於X射線衍射形貌術（X-ray Diffraction Topography，簡稱X射線形貌術，X-ray Topography）這種成像術[80-85]卻比較陌生。而且也不能望文生義，實際上X射線形貌術主要並不是對試樣表面形貌敏感，而是用來探測試樣體內晶面變化的，與透射電鏡的衍襯像非常類似。不同之處主要在於（1）X射線波長比電子波長要長得多，而且光源的發散角比較大；（2）X射線與物質的相互作用要比電子弱得多。這也就決定了X射線形貌術與透射電鏡衍襯像有幾個不同的方面：（1）研究的對象尺度較大，如試樣厚度一般在幾百微米左右，大小可以達到厘米量級，解析度在微米及亞微米量級，但是其中缺陷密度也不能太大，適合於研究近完整的晶體試樣，正好與透射電子顯微術互
補；（2）由（1）可知，相對於透射電鏡技術，X射線形貌術的試樣製備也容易得多，基本上是無損檢測技術；（3）雙束的條件很容易滿足；（4）不能完全考慮為平面波，X射線光源存在一定的發散角，透射電子顯微術中的“柱體近似”很難滿足。如圖2.7所示，在由透射光束方向S0和衍射光束方向Sg所確定的Borrmann扇形ABC中都有X射線波場激發，在該扇形中任一點都可能產生干涉效應，在出射面上這些波場去耦，分別形成朝前衍射波（Forward Diffracted Wave）和衍射波（Diffracted Wave）。但是，波場在該Borrmann扇形中的分布並不是均勻的，對於弱吸收樣品中經常出現所謂的邊緣效應（Margin Effect），在Borrmann扇形的邊緣部分波的振幅有顯著增強。而且最重要的是在Borrmann扇形中的干涉效應引起的衍襯干涉條紋，如果樣品中存在較多的缺陷導致晶格畸變而完整度下降後，這些缺陷對波場的散射就破壞了Borrmann扇形中的位相關係，導致干涉條紋的迅速減弱甚至消失。因此，衍襯干涉條紋既是X射線在晶體中發生動力學衍射的直接證明，同時又是晶體的晶格高度完整的象徵。
來源
X射線形貌術主要提供晶體中缺陷的空間分布信息，對於缺陷引起的應力場相當敏感，其襯度來源主要為兩方面：（1）取向襯度（Orientation Contrast）來源於晶體中某區域的取向差大於X射線光源的束髮散度。如
圖2.8所示，當晶體其餘部分滿足Bragg條件時，區域A處因為不滿足而對應為形貌圖上一塊不如周圍暗的地方。這個取向差可以通過鏇轉樣品得到的形貌圖測出，當然用光電探測器記錄比感光底片來得方便。可見
取向襯度也可以源於晶體中孿晶、亞晶粒、電疇和磁疇的存在，而且其襯度由簡單的幾何考慮就可以知道，不需要細緻的動力學衍射理論的計算。（2）消光襯度（Extinction Contrast）來自於晶體中缺陷周圍的晶格
畸變導致其對X射線的散射能力與周圍基體不同而產生，這種襯度與透射電鏡中的衍襯像類似，可以由動力學模擬得到解釋。使用不同的衍射矢量成像可以鑑定缺陷的特徵矢量。
