x射線的產(chǎn)生和性質(zhì)-資料下載頁
2025-05-10 16:46本頁面
【正文】 52 X射線的衰減規(guī)律 ： X射線的衰減 ◆ X射線的衰減規(guī)律 ● 當(dāng)一束 X射線通過物質(zhì)時，由于散射和吸收的作用使其透射方向上的強度衰減。衰減的程度與所經(jīng)過物質(zhì)中的距離成正比 53 X射線的衰減規(guī)律 ： ? ? HHHxxxdxxxmeIeIIdxIdIIII???????????????0/0μ— 線吸收系數(shù) μm— 質(zhì)量吸收系數(shù) X射線的衰減 54 質(zhì)量衰減系數(shù) μm ： ◆ 質(zhì)量衰減系數(shù) μm 表示單位重量物質(zhì)對 X射線強度的衰減程度。 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(guān)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。突變對應(yīng)的波長為 K吸收限 33 ZKm ?? ?55 ： 物質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù) 當(dāng)入射 X射線的能量足夠把內(nèi)層電子轟出時（即光電效應(yīng)），能量便被吸收，并會部分轉(zhuǎn)化為元素二次輻射的能量。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(guān)系： μ/ρ= K λ 3 Z3 式中 K為常數(shù)。對于給定的波長 λ ， μ m隨 Z的增大也有類似的規(guī)律 56 ◆ 吸收限的應(yīng)用 吸收限主要是由光電效應(yīng)引起的：當(dāng) X射線的波長等于或小于 λ 時光子的能量 E到擊出一個 K層電子的功 W， X射線被吸收，激發(fā)光電效應(yīng)。使 μm 突變性增大 吸收限與原子能級的精細(xì)結(jié)構(gòu)對應(yīng)。如 L系有三個副層，有三個吸收限 ： 57 ： 濾波片 使 X射線管產(chǎn)生的 X射線單色化，常采用濾波片法。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。原子序數(shù)低于靶元素原子序數(shù) 1或 2的元素，其 K吸收限波長正好在靶元素的 Kα和 Kβ 波長之間，因此對于每種元素作為靶的 X射線管，理論上都能找到一種物質(zhì)制成它的 Kβ 濾波片。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。 因此進行衍射實驗時應(yīng)該依據(jù)樣品的組成來合理地選擇工作靶的種類：應(yīng)保證樣品中最輕元素（鈣和原子序數(shù)比鈣小的元素除外）的原子序數(shù)比靶材元素的原子序數(shù)稍大或相等。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(yán)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(yīng) 俄歇效應(yīng) 光電效應(yīng) 63 167。 5 X射線 X射線的探測與防護 ◆ X射線的探測 ?熒光屏法； ?照相法； ?輻射探測器法： X射線光子對氣體和某些固態(tài)物質(zhì)的電離作用可以用來檢查 X射線的存在與否和測量它和強度。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(shè)備的操作人員可能遭受電震和輻射損傷兩種危險 。 ?電震的危險在高壓儀器的周圍是經(jīng)常地存在的 ， X射線的陰極端為危險的源泉 。 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 。 ?輻射損傷是過量的 X射線對人體產(chǎn)生有害影響 。 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 。 安全措施有：嚴(yán)格遵守安全條例 、 配帶筆狀劑量儀 、 避免身體直接暴露在 X射線下 、 定期進行身體檢查和驗血 ：
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