x射線衍射分析(xrd)(編輯修改稿)
2024-09-01 00:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生機理 ? 演示過程 ? 短波限 ? X射線的強度 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 001220 kV30 kV40 kVIntensityw avelength50 kV產(chǎn)生機理 ? 能量為 eV的電子與陽極靶的原子碰撞時 ，電子失去自己的能量 ， 其中部分以光子的形式輻射 ， 碰撞一次產(chǎn)生一個能量為 hv的光子 ， 這樣的光子流即為 X射線 。 ? 單位時間內(nèi)到達(dá)陽極靶面的電子數(shù)目是很多的 ， 絕大多數(shù)電子要經(jīng)歷多次碰撞 ， 逐漸地?fù)p耗自身的能力 ， 即產(chǎn)生多次輻射 ，由于多次輻射中光子的能量不同 ， 因此出現(xiàn) 連續(xù) X射線譜 。 K態(tài)（擊走 K電子） L態(tài)（擊走 L電子） M態(tài)（擊走 M電子） N態(tài)（擊走 N電子） 擊走價電子 中性原子 Wk Wl Wm Wn 0 原子的能量 連續(xù) X射線產(chǎn)生過程 電子沖擊陽極靶 X射線射出 演示過程 引自中南大學(xué) 短波限 ? 連續(xù) X射線譜在短波方向有一個波長極限 ， 稱為短波限 λ0。 它是由電子一次碰撞就耗盡能量所產(chǎn)生的 X射線 。 它只與管電壓有關(guān) ， 不受其它因素的影響 。 ? 相互關(guān)系為： ? 式中 e — 電子電荷 ， 等于 （ 庫侖 ） ? V— 管電壓 ? h— 普朗克常數(shù) ， 等于 ??0m a x ??hcheV ??sj ?? ? eVhc?0?或者 相關(guān)習(xí)題 ? 試計算用 50千伏操作時 ， X射線管中的電子在撞擊靶時的速度和動能 ， 所發(fā)射的 X射線短波限為多少 ？ eVm ?2021 ?0?mp ?eVhc?0?kgm ???Jsh 34106 2 ???smc /103 8??Ce ???X射線的強度 ? X射線的強度是指在單位時間內(nèi)通過垂直于X射線傳播方向的單位面積上 光子數(shù)目 （ 能量 ） 的總和 。 常用單位是 J/. ? X射線的強度 I是由光子能量 hν和它的數(shù)目 n兩個因素決定的 ,即 I=nhν， 連續(xù) X射線強度最大值在 ,而不在 λ0處 。 ? 連續(xù) X射線譜中每條曲線下的面積表示連續(xù) X射線的總強度 ， 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(guān)系： 且X射線管的效率為 : miZ VKI 1?連ZVKiVZVKXX 121 ???? 電子流功率 射線功率射線管效率?1，各種波長的 X射線的相對強度一致增高， 2，最高強度的射線的波長逐漸變短（曲線的峰向左移動）， 3，短波極限逐漸變小，即 ?0向左移動， 4，波譜變寬。 因此，管電壓既影響連續(xù) X射線譜的強度，也影響其波長范圍。 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 001220 kV30 kV40 kVIntensityw avelength50 kV當(dāng)增加 X射線管的電壓，連續(xù) X射線譜有下列特征 特征 X射線 ? 是在連續(xù)譜的基礎(chǔ)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 。 對于一定元素的靶，當(dāng)管電壓小于某一限度時，只激發(fā)連續(xù)譜。隨著管電壓升高，射線譜向短波及強度升高方向移動，本質(zhì)上無變化。但當(dāng)管電壓升高到超過某一臨界值 如對鉬靶為 20kV）后，曲線產(chǎn)生明顯的變化，即在連續(xù)譜的幾個特定波長的地方，強度突然顯著增大，如圖所示。由于它們的波長反映了靶材的特征，因此稱之為 特征 X射線譜 。 激V 鉬陽極管發(fā)射的 X射線譜 波
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