xray原理及與物質(zhì)作用-展示頁(yè)
2025-05-16 18:15本頁(yè)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(yáng)極上的時(shí)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(zhǎng)，形成連續(xù) X射線譜。 ? 在管壓很低時(shí) ， 小于 20kv的曲線是連續(xù)變化的 ， 故稱(chēng)之連續(xù) X射線譜 ， 即連續(xù)譜 。目前有 100kW的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極，其功率比普通 X射線管大數(shù)十倍。目前還有旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 X射線管、細(xì)聚焦 X射線管和閃光 X射線管。焦點(diǎn)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(dǎo)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(duì)出射 X射線的阻礙 。 窗口材料用金屬鈹或硼酸鈹鋰構(gòu)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(chǎn)生及 X射線管 X射線的產(chǎn)生： X射線是高速運(yùn)動(dòng)的粒子與某種物質(zhì)相撞擊后猝然減速，且與該物質(zhì)中的內(nèi)層電子相互作用而產(chǎn)生的。 ? X射線對(duì)動(dòng)物有機(jī)體（其中包括對(duì)人體）能產(chǎn)生巨大的生理上的影響，能殺傷生物細(xì)胞。第一章 X射線物理基礎(chǔ) 偉大的物理學(xué)家 ,X射線發(fā)明者 倫琴 緒 .1895年德國(guó)物理學(xué)家 “倫琴”發(fā)現(xiàn) X射線 .18951897年倫琴搞清楚了 X射線的產(chǎn)生、傳播、穿透力等大部分性質(zhì) .1901年倫琴獲諾貝爾獎(jiǎng) .1912年勞埃進(jìn)行了晶體的 X射線衍射實(shí)驗(yàn) X射線最早的應(yīng)用 ? 在 X射線發(fā)現(xiàn)后幾個(gè)月醫(yī)生就用它來(lái)為病人服務(wù) ? 右圖是紀(jì)念倫琴發(fā)現(xiàn) X射線 100周年發(fā)行的紀(jì)念封 X射線的性質(zhì) ? 人的肉眼看不見(jiàn) X射線，但 X射線能使氣體電離，使照相底片感光，能穿過(guò)不透明的物體，還能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光。 ? X射線呈直線傳播，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)穿過(guò)物體時(shí)僅部分被散射。 X射線的本質(zhì) X射線也是電磁波的一種，波長(zhǎng)在10－ 8cm左右 X射線具有波粒二相性 ?hp ????hch ??X射線的強(qiáng)度是衍射波振幅的平方（ ） ， 也是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位截面的光量子數(shù)目。 X射線管的結(jié)構(gòu)為： X射線管 ? （ 1） 陰極 —— 發(fā)射電子 。 ? （ 2） 陽(yáng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)陽(yáng)極 （ 5） 焦點(diǎn) —— 陽(yáng)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(lái)的。焦點(diǎn)的形狀取決于燈絲的形狀，螺形燈絲產(chǎn)生長(zhǎng)方形焦點(diǎn) X射線衍射工作中希望細(xì)焦點(diǎn)和高強(qiáng)度；細(xì)焦點(diǎn)可提高分辨率；高強(qiáng)度則可縮短暴光時(shí)間 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 ? 上述常用 X射線管的功率為 500～ 3000W。 ? 因陽(yáng)極不斷旋轉(zhuǎn)，電子束轟擊部位不斷改變，故提高功率也不會(huì)燒熔靶面。 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)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(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線 ， 稱(chēng)之 X射線譜 。 對(duì)連續(xù) X射線譜的解釋 1 ? 根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)的理論，一個(gè)帶負(fù)電荷的電子作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子周?chē)碾姶艌?chǎng)將發(fā)生急劇變化，此時(shí)必然要產(chǎn)生一個(gè)電磁波，或至少一個(gè)電磁脈沖。 對(duì)連續(xù) X射線譜的解釋 2 ? 量子力學(xué)概念 ， 當(dāng)能量為 ev的電子與靶的原子整體碰撞時(shí) ，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(chǎn)生一個(gè)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(zhuǎn)給光子 ， 那么該光子獲得最高能量和具有最短波長(zhǎng) ， 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(chǎn)生 X射線的百分?jǐn)?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(dá) 100kv的情況下， X射線管的效率也僅有 1﹪ 左右， 99％的能量都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋．?dāng)管電壓增加時(shí)，連續(xù)譜和特征譜強(qiáng)度都增加，而特征譜對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)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(qiáng)度約為前者強(qiáng)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(chēng)。 ? 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(chǎn)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(chǎn)生 K激發(fā)。 特征 X射線的產(chǎn)生機(jī)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(shí)外層電子將填充內(nèi)層空位，相應(yīng)伴
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