xray原理及與物質(zhì)作用-資料下載頁
2025-05-07 18:15本頁面
【正文】 穿透能力，可以穿過黑紙 及許多對于可見光不透明的物質(zhì)； 2） X射線肉眼不能觀察到，但可以使照相底片 感光。在通過一些物質(zhì)時，使物質(zhì)原子中的 外層電子發(fā)生躍遷發(fā)出可見光； 3） X射線能夠殺死生物細胞和組織，人體組織 在受到 X射線的輻射時，生理上會產(chǎn)生一定 的反應。 4） X射線可被鉛吸收。 特點： X射線的物理基礎 三、 X射線的產(chǎn)生 高速運動的電子流 ? 射線 X 射線 中子流 高能 輻射流 在突然被減速時均能產(chǎn)生 X射線 X射線的物理基礎 X射線管 X射線的物理基礎 X射線管 圖 33 X射線管示意圖 X射線的物理基礎 X射線機 圖 32 X射線機的主要線路圖 X射線的物理基礎 X射線管 電子槍： 產(chǎn)生電子并將電子束聚焦，鎢絲燒成螺旋式，通以電流鎢絲燒熱放出自由電子。 金屬靶： 發(fā)射 x射線， 陽極靶 通常由傳熱性好熔點較高的金屬材料制成，如銅、鉆、鎳、鐵、鋁等。 X射線的物理基礎 整個 X射線光管處于真空狀態(tài)。當陰極和陽極之間加以數(shù)十千伏的高電壓時，陰極燈絲產(chǎn)生的電子在電場的作用下被加速并以高速射向陽極靶，經(jīng)高速電子與陽極靶的碰撞，從陽極靶產(chǎn)生 X射線，這些 X射線通過用金屬鈹（厚度約為 ）做成的 x射線管窗口射出，即可提供給實驗所用。 X射線管的工作原理： X射線的物理基礎 X射線管 X射線的物理基礎 四、 X射線譜 特征 X射線譜 ： 特定波長的 X射線 。產(chǎn)生：電子進入到 陽極內(nèi)部，將內(nèi)部電子激發(fā)到高能態(tài) 上，高能電子回落到低能位時放出的 X 射線。 X射線譜 連續(xù) X射線譜 ： 連續(xù)的各種波長的 X射線 。產(chǎn)生：電 子在陽極表面受阻而產(chǎn)生。 X射線的物理基礎 連續(xù) X射線譜 圖 各管電壓下 W的連續(xù)譜 右圖為不同管電壓下 W的連 續(xù) X射線譜，其 總強度等于曲線 下面的積分面積。 實驗表明： I連續(xù) ＝ K i Z V m k ＝ ～１ .４x10－ 9 m ＝ 2 i－管電流， V－管電壓， Z－原子序數(shù) 連續(xù) X射線的總強度正比于管電流、管電壓及陽極材料原子序數(shù)。 X射線的物理基礎 圖 Mo靶 的 X光譜（ 35kV時 ） 特征 X射線譜 （標識 X射線） 右圖為管電壓35kV時 Mo的特征X射線譜，其波長不連續(xù)，為特定波長。 X射線的物理基礎 原子結(jié)構(gòu)殼層理論 高能電子撞擊陽極靶時 ， 會將陽極物質(zhì)原子中 K層電子撞出電子殼層 ， 在 K殼層中形成空位 ， 原子系統(tǒng)能量升高 ， 使體系處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài) ， 按能量最低原理 ， L、 M、 N一層中的電子會躍人 K層的空位 ，為保持體系能量平 衡 ， 在躍遷的同時 ， 這些電子會將多 余的能量以特定波 長的 X射線光量子 的形式釋放 ， 形成 了特征 X射線 。 X射線的物理基礎 K系標識 X射線： 對于從 L， M， N… 殼層中電子躍入 K殼層空位時所釋放的 X射線，分別稱之為 K? 、 K? 、 K?… 譜線，共同構(gòu)成 K系標識 X射線。 （ L、 M系特征 X射線波長較長，強度弱，容易被吸收，故很少） （每種元素都有其特定的特征 X譜線，因此，可用特征 X射線的波長來識別化學元素，進而進行成分分析，如： X熒光光譜分析、電子探針分析、電鏡能譜分析等。） X射線的物理基礎 產(chǎn)生物理、化學和生化作用，引起各種效應，如： ? 使一些物質(zhì)發(fā)出可見的熒光； ? 破壞物質(zhì)的化學鍵，使新鍵形成，促進物質(zhì)的合成 ； ? 引起生物效應，導致新陳代謝發(fā)生變化； 五、 X射線與物質(zhì)的相互作用 ? X射線與物質(zhì)相互作用時，產(chǎn)生各種不同的和復雜的過程。就其能量轉(zhuǎn)換而言，一束 X射線通過物質(zhì)時，可分為三部分： 一部分被散射，一部分被吸收，一部分透過物質(zhì)繼續(xù)沿原來的方向傳播 。 X射線的物理基礎 圖 3－ 8 X射線與物質(zhì)作用示意圖 X射線的散射 在 X射線光子與物質(zhì)作用時，由于光子與原子的碰撞使其前進方向發(fā)生改變，從而產(chǎn)生 散射現(xiàn)象 。 散射 相干散射 ： 彈性碰撞過程 ， X射線光子只改變方向， 不發(fā)生能量損耗，波長不變。 不相干散射 ： 非彈性碰撞過程 ， X射線光子不僅改變 方向，同時還發(fā)生能量損耗，波長發(fā)生 改變。 X射線的吸收 ? 物質(zhì)對 X射線的吸收指的是 X射線能量在通過物質(zhì)時轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰浚?X射線發(fā)生了能量損耗。物質(zhì)對 X射線的吸收主要是由原子內(nèi)部的電子躍遷而引起的。這個過程中發(fā)生 X射線的光電效應和俄歇效應。兩種效應分別產(chǎn)生光電子和俄歇電子，同時產(chǎn)生熒光 X射線 。
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