xray原理及與物質作用-展示頁
2025-05-16 18:15本頁面
【正文】 的光子序列 ， 即形成連續(xù)譜 。由于極大數(shù)量的電子射到陽極上的時間和條件不可能相同，因而得到的電磁波將具有連續(xù)的各種波長，形成連續(xù) X射線譜。 ? 在管壓很低時 ， 小于 20kv的曲線是連續(xù)變化的 ， 故稱之連續(xù) X射線譜 ， 即連續(xù)譜 。目前有 100kW的旋轉陽極，其功率比普通 X射線管大數(shù)十倍。目前還有旋轉陽極 X射線管、細聚焦 X射線管和閃光 X射線管。焦點的尺寸和形狀是 X射線管的重要特性之一。所以靶材料要導熱性能好，常用黃銅或紫銅制作，還需要循環(huán)水冷卻。 的斜角 ， 以減少靶面對出射 X射線的阻礙 。 窗口材料用金屬鈹或硼酸鈹鋰構成的林德曼玻璃 。 ? （ 3） 窗口 —— X射線出射通道 。一般由鎢絲制成 ， 通電加熱后釋放出熱輻射電子 。 AI2?13 X射線的產生及 X射線管 X射線的產生： X射線是高速運動的粒子與某種物質相撞擊后猝然減速，且與該物質中的內層電子相互作用而產生的。 ? X射線對動物有機體（其中包括對人體）能產生巨大的生理上的影響，能殺傷生物細胞。第一章 X射線物理基礎 偉大的物理學家 ,X射線發(fā)明者 倫琴 緒 .1895年德國物理學家 “倫琴”發(fā)現(xiàn) X射線 .18951897年倫琴搞清楚了 X射線的產生、傳播、穿透力等大部分性質 .1901年倫琴獲諾貝爾獎 .1912年勞埃進行了晶體的 X射線衍射實驗 X射線最早的應用 ? 在 X射線發(fā)現(xiàn)后幾個月醫(yī)生就用它來為病人服務 ? 右圖是紀念倫琴發(fā)現(xiàn) X射線 100周年發(fā)行的紀念封 X射線的性質 ? 人的肉眼看不見 X射線，但 X射線能使氣體電離，使照相底片感光，能穿過不透明的物體，還能使熒光物質發(fā)出熒光。 ? X射線呈直線傳播，在電場和磁場中不發(fā)生偏轉；當穿過物體時僅部分被散射。 X射線的本質 X射線也是電磁波的一種，波長在10－ 8cm左右 X射線具有波粒二相性 ?hp ????hch ??X射線的強度是衍射波振幅的平方（ ） ， 也是單位時間內通過單位截面的光量子數(shù)目。 X射線管的結構為： X射線管 ? （ 1） 陰極 —— 發(fā)射電子 。 ? （ 2） 陽極 —— 靶 ， 使電子突然減速并發(fā)出 X射線 。 既能讓 X射線出射 ， 又能使管密封 。 窗口與靶面常成 36176。 X射線管 ? （ 4） 高速電子轉換成 X射線的效率只有 1%，其余 99%都作為熱而散發(fā)了。因此 X射線管的功率有限，大功率需要用旋轉陽極 （ 5） 焦點 —— 陽極靶表面被電子轟擊的一塊面積， X射線就是從這塊面積上發(fā)射出來的。焦點的形狀取決于燈絲的形狀，螺形燈絲產生長方形焦點 X射線衍射工作中希望細焦點和高強度；細焦點可提高分辨率；高強度則可縮短暴光時間 旋轉陽極 ? 上述常用 X射線管的功率為 500～ 3000W。 ? 因陽極不斷旋轉，電子束轟擊部位不斷改變，故提高功率也不會燒熔靶面。 旋轉陽極 加速器中可以引出 X射線 加速器中可以引出 X射線 ? 加速器中可以引出 X射線 加速器中可以引出 X射線 X射線譜 連續(xù) X射線譜 ? X射線強度與波長的關系曲線 ， 稱之 X射線譜 。 對連續(xù) X射線譜的解釋 1 ? 根據(jù)經典物理學的理論，一個帶負電荷的電子作加速運動時，電子周圍的電磁場將發(fā)生急劇變化，此時必然要產生一個電磁波，或至少一個電磁脈沖。 對連續(xù) X射線譜的解釋 2 ? 量子力學概念 ， 當能量為 ev的電子與靶的原子整體碰撞時 ，電子失去自己的能量 ， 其中一部分以光子的形式輻射出去 ，每碰撞一次 ， 產生一個能量為 hv的光子 ， 即 “ 韌致輻射 ” 。 ? 極限情況下 ， 能量為 ev的電子在碰撞中一下子把能量全部轉給光子 ， 那么該光子獲得最高能量和具有最短波長 ， 即短波限 λ 0。 ? eV = hvmax = hc/λ 0 ? λ 0 = （ nm） X射線管的效率 ? X射線管的效率 η ，是指電子流能量中用于產生 X射線的百分數(shù)， ? 即 ? 隨著原子序數(shù) Z的增加， X射線管的效率提高，但即使用原子序數(shù)大的鎢靶，在管壓高達 100kv的情況下， X射線管的效率也僅有 1﹪ 左右， 99％的能量都轉變?yōu)闊崮?。當管電壓增加時，連續(xù)譜和特征譜強度都增加，而特征譜對應的波長保持不變。 ? 鉬靶 X射線管在 35KV電壓下的譜線，其特征 x射線分別位于 ，后者的強度約為前者強度的五倍。 ? 原子殼層按其能量大小分為數(shù)層，通常用 K、 L、 M、 N等字母代表它們的名稱。 ? 陰極電子將自已的能量給予受激發(fā)的原子，而使它的能量增高，原子處于激發(fā)狀態(tài)。 ? 產生 K激發(fā)的能量為 WK＝ hυ K，陰極電子的能量必須滿足 ? eV≥W K＝ hυ K，才能產生 K激發(fā)。 特征 X射線的產生機理 ? 處于激發(fā)狀態(tài)的原子有自發(fā)回到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向，此時外層電子將填充內層空位，相應伴
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