Análisis de textura cristalográfica de objetos por experimentos de transmisión de neutrones

Abstract

La transmisión de neutrones térmicos a través de un objeto metálico policristalino presenta saltos bruscos en intensidad llamados bordes de Bragg, para neutrones cuya longitud de onda es igual al doble de una de las distancias interplanares del material. La altura de los bordes y la estructura de la transmisión entre los mismos depende de la orientación de la pieza respecto al haz de neutrones, a través de una integral de línea sobre las figuras de polos usualmente utilizadas en la determinación de textura cristalográfica. La medición de la transmisión para distintas orientaciones obtenidas al rotar el objeto alrededor de un eje perpendicular al haz de neutrones permite caracterizar la textura del mismo, y en principio determinar en forma cuantitativa su función de distribución de orientaciones (ODF). Esto puede realizarse desarrollando la ODF como una serie en una base del espacio de orientaciones SO3 (los tres ángulos de Euler o ángulos equivalentes), y ajustando los coeficientes de la serie por medio de un ajuste de cuadrados mínimos sobre las transmisiones medidas a distintas orientaciones. En la práctica, la base más eficiente depende de la microestructura del material. Describimos aquí dos modelos diferentes para obtener la ODF del material: (i) un modelo basado en armónicos esféricos generalizados simetrizados para microestructuras de granos pequeños y texturas relativamente continuas [1], (ii) un modelo basado en un conjunto de orientación localizadas, con un ancho fijo, para materiales de tamaño de grano grandes y texturas dominadas por pocas orientaciones principales [2].