x射線的產(chǎn)生和性質(zhì)(文件)
【正文】 產(chǎn)生熱量和 X射線 ◆整個陰極和陽極封裝在一個真實玻璃管中。 ）得到 10mm2的有效投射線焦點射線束，由短焦斑得到 1 1mm2的有效投射點焦點射線束 25 X射線的產(chǎn)生 ◆ 其它光管 ●旋轉(zhuǎn)陽極：普通光管由于陽極發(fā)熱量大，需要用水來冷卻陽極，因此，功率不可能太大，目前一般為2KW。它只與管電壓有關，不受其它因素的影響相互關系為： ： SW LhcheV?? ?? m a x31 連續(xù) X射線譜的短波限 ◆ 連續(xù) X射線 ● 式中 e—— 電子電荷，等于 1010靜電單位 V—— 電子通過兩極時的電壓降 （ 靜電單位 ） h—— 普朗克常數(shù) ， 等于普朗克常數(shù) ， 等于 1034 J也是陽極靶發(fā)射出的 X射線的總能量 ◆ 實驗證明， I與管電流、管電壓、陽極靶的原子序數(shù)存在如下關系： X射線管的效率為 miZ VKI 1?連ZVKiVi Z VKXX 121 ???? 電子流功率 射線功率射線管效率?36 ◆ 標識 X射線 ● 是在連續(xù)譜的基礎上疊加若干條具有一定波長的譜線，它和可見光中的單色相似，亦稱單色 X射線 ●特征 ：當電壓增加到 臨界電壓時，標識譜線的波長不再變，強度隨電壓增加。在電子轟擊陽極的過程中，當某個具有足夠能量的電子將陽極靶原子的內(nèi)層電子擊出時，于是在低能級上出現(xiàn)空位，系統(tǒng)能量升高，處于不穩(wěn)定激發(fā)態(tài)。 Vk就是激發(fā)電壓 ： 42 莫塞來定律 ： ● 標識 X射線譜的頻率和波長只取決于陽極靶物質(zhì)的原子能級結(jié)構(gòu)，是物質(zhì)的固有特性。非相干散射突出地表現(xiàn)出 X射線的微粒特性，只能用量子理論來描述，亦稱量子散射。 質(zhì)量衰減系數(shù)與波長和原子序數(shù) Z存在如下近似關系： K為常數(shù) μm 隨 λ 的變化是不連續(xù)的其間被尖銳的突變分開。使 μm 突變性增大 吸收限與原子能級的精細結(jié)構(gòu)對應。使用 Kβ 濾波片還可以吸收掉大部分的 “ 白色 ” 射線 濾波片的厚度通常按 Kβ 的剩余強度為透過濾波片前的 ，此時 Kα 通常被衰減掉一半 58 59 60 實驗波長的選擇 在 X射線衍射實驗中，如果所用 X射線波長較短，正好小于樣品組成元素的吸收限，則 X射線將大量地被吸收，產(chǎn)生熒光現(xiàn)象，造成衍射圖上不希望有的深背景 如果所用 X射線波長正好等于或稍大于吸收限，則吸收最小。按照這種原理制成的探測X射線的儀器電離室和各種計數(shù)器 ： 64 ◆ X射線的安全防護 ?X射線設備的操作人員可能遭受電震和輻射損傷兩種危險 。 可使局部組織灼傷 ， 可使人的精神衰頹 、 頭暈 、 毛發(fā)脫落 、血液的組成和性能改變以及影響生育等 。 在安裝時可以把陰極端裝在儀器臺面之下或箱子里 、 屏后等方法加以保證 。如果靶材元素的原子序數(shù)比樣品中的元素原子序數(shù)大 2～ 4，則 X射線將被大量吸收因而產(chǎn)生嚴重的熒光現(xiàn)象，不利于衍射分析 61 X射線的折射 ： ◆ X射線的折射 X射線從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)產(chǎn)生折射，折射率 M非常接近 1,M約為 ~ 2222222121mcnemcneM???????????62 X射線與物質(zhì)的相互作用總結(jié) ： 熱能 透射 X射線衰減后的強度 I0 散射 X射線 電子 熒光 X射線 相干的 非相干 的 反沖電子 俄歇電子 光電子 康普頓效應 俄歇效應 光電效應 63 167。利用濾波片的吸收限進行濾波，除去不需要的 Kβ線，使用濾波片是最簡單的單色化方法，但只能獲得近似單色的 X射線。各個吸收限之間的區(qū)域內(nèi)質(zhì)量吸收系數(shù)符合下面的近似關系： μ/ρ= K λ 3 Z3 式中 K為常數(shù)。被擊出的電子稱為 光電子 ，輻射出的次級標識X射線稱為 熒光 X射線 ● 產(chǎn)生光電效應， X射線光子波長必須小于 吸收限 λk ： 51 X射線的吸收 —— 俄歇效應 ◆ X射線的吸收 —— 俄歇效應 ● 原子在入射 X射線光子或電子的作用下失掉 K層電子，處于 K激發(fā)態(tài)；當 L層電子填充空位時，放出 EE能量，產(chǎn)生兩種效應 ★熒光
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