x射線的產(chǎn)生與本質(zhì)-文庫(kù)吧資料
2025-05-13 18:15本頁面
【正文】 用而產(chǎn)生的特征輻射稱為 二次特征輻射 。 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 。 ?如果一束（未經(jīng)偏振化的）強(qiáng)度為 I0的 X射線照射到一個(gè)電子上時(shí)，由這個(gè)電子散射到距電子距離為 R的 P點(diǎn)處的散射波強(qiáng)度為： )22c o s1( 242240?????cRmeIIIIPZPYe非相干散射 （量子散射、 ） ? X射線光子與束縛力不大的外層電子 或自由電子碰撞時(shí)電子獲得一部分動(dòng)能成為反沖電子， X射線光子離開原來方向，能量減小，波長(zhǎng)增加。 相干散射 （經(jīng)典散射、 ） ? 相干散射的概念 ? 相干散射的強(qiáng)度 相干散射的概念 ?散射線與入射線的 頻率相同，相差恒定 ，在相同方向上，這些散射線可以相互干涉、加強(qiáng)，稱為 相干散射。 ? X射線的散射 ； ? X射線的吸收 ； ? X射線的衰減規(guī)律 ； ? 吸收限的應(yīng)用 ； ? X射線的折射 ； ? 總結(jié) 。 13 X射線與物質(zhì)的相互作用 ? X射線與物質(zhì)相互作用時(shí) ， 產(chǎn)生各種復(fù)雜的作用 。 靶 原子 序數(shù) Kα1 Kα2 Kα Kβ Vk(kv) V(kv) Cr 24 20~25 Fe 26 25~30 Co 27 30 Ni 28 30~35 Cu 29 35~40 Mo 42 50~55 Ag 47 55~60 莫塞萊定律 ?標(biāo)識(shí) X射線譜的頻率和波長(zhǎng)只取決于陽極靶物質(zhì)的原子能級(jí)結(jié)構(gòu) ， 是物質(zhì)的固有特性 。 ?產(chǎn)生 K系激發(fā)要求陰極電子的能量 eVk至少等于擊出一個(gè) K層電子所作的功 Wk。 ? K層被激發(fā)后，由 L層躍遷到低能級(jí)的科層，多余的能量 εLεK將以一個(gè) X射線光子的形式輻射出來，其輻射的頻率（波長(zhǎng)）由原子的能級(jí)差決定： ?hυL K =εLεK ?λKα = c/υL K = h c/εLεK ?這就是波長(zhǎng)一定的特征輻射。 圖 25 產(chǎn)生標(biāo)識(shí)譜時(shí)原子能級(jí)躍遷示意圖 N M L K 從 L層向 K層躍遷的多余能量輻射出 Kα 從 M層向 K層躍遷的多余能量輻射出 Kβ K電子被擊出 K系激發(fā)機(jī)理 ? K層電子被擊出時(shí) ， 原子系統(tǒng)能量由基態(tài)升到 K激發(fā)態(tài) ， 高能級(jí)電子向 K層空位躍遷時(shí)產(chǎn)生 K系輻射 。在電子轟擊陽極的過程中，當(dāng)電子將陽極靶原子的內(nèi)層電子擊出時(shí)，于是在低能級(jí)上出現(xiàn)空位，這時(shí)系統(tǒng)能量升高，原子處激發(fā)態(tài)。 對(duì)于同一陽極靶，除了 K系特征譜外，還有 L、 M、N… 等系譜線，各系都有相應(yīng)的 V激，且 V激 K V激 LV激 M…. 。 =K(Zσ) C:光速 2/1)/( ?c管電流、管電壓改變時(shí)，特征譜波長(zhǎng)不變，但其強(qiáng)度 I按 n次方規(guī)律改變，實(shí)驗(yàn)表明： I 特征 = C:常數(shù) n= 特征 X射線與連續(xù) X射線強(qiáng)度的比率，在 X射線管的工作電壓 V為 V激的 3— 5倍時(shí)最大。. （二）實(shí)驗(yàn)規(guī)律 1 、產(chǎn)生特征 X射線所需的最低管電壓（稱為激發(fā)電壓） V激，對(duì)于不同的陽極靶是不同的，它由陽極靶元素 Z決定。 如鉬靶 K系標(biāo)識(shí) X射線有兩個(gè)強(qiáng)度高峰為 Kα和 Kβ， 波長(zhǎng)分別為 197。 （一）特征 X射線的形成 ?特征 X射線譜是在連續(xù)譜的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的 。 ? 。 ? X射線的形成 ? 。因?yàn)?X射線管中電子的能量絕大部分轉(zhuǎn)化成熱能而損失，因此 X射線管必須用良好的導(dǎo)熱體 — Ag、 Cu制成，而且必須強(qiáng)力水冷。 連續(xù)I連續(xù)I效率 ? 若輸入 X射線管的功率為 iV， X射線管的輸出功率，即陽極靶發(fā)射的連續(xù) X射線總強(qiáng)度為 則 X射線管的工作效率 η為： ZVKiVi Z VKX XX 121 ????射線管功率（輸入）射線強(qiáng)度（輸出）射線管效率?21iZVKI ?連假定 ? 當(dāng)使用鎢陽極（ Z=74），管電壓 100KV， α= 時(shí)，則 η≦ 1%。 也是陽極靶發(fā)射出的 X射線的總能量 。即單位面積上的光子流率，其常用單位為reg/sec強(qiáng)度等于光子的數(shù)量與每個(gè)光子能量的乘積。 相關(guān)習(xí)題 ?試計(jì)算用 50千伏操作時(shí) ， X射
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