X射线源及其发射谱.ppt

第一章: X射线源及其发射谱 /;1. X射线的发现及其本质的确定; 2)X射线波长λ与光子能量的关系式; 3)X射线在电磁辐射谱中的位置; 4)典型的波粒二象性 1）波λ 偏振 相干散射 界面的反射、折射 用经典电磁理论处理 2）粒子 光电吸收 不相干散射 用量子理论处理;2.X射线管及其发射谱;图1 密封式X射线管结构;2)X射线管发射谱 （1）连续谱 辐射机制：韧致辐射 最短波长 （2）标识谱（特征谱） 波长（光子能量）由靶元素确定的线谱，它在所加电压高于靶元素的激发电压时叠加在连续谱上。 A.辐射机制：靶原子内的电子跃迁 B.主要谱线 LIII→K LII→K M→K;图2 各种阳极发出的X射线谱;例 Cu;C.特征谱强度 I 与电压V电流i的关系 n=1.5--2 与连续谱比，当 时，强度强两个量级 K系三条谱线的强度比 ; 3)X射线管的主要性能指标 靶元素 确定谱特征 常用靶元素Mo Cu W Ag 功率 密封管1-3KW 旋转靶12KW, 18KW(100KW) 焦斑 标准焦斑 细聚焦管 ;3.同步辐射; 2)同步辐射装置 二极弯转磁铁（Bend Magnet）、扭摆磁铁（Wiggler Magnet）、波荡器（undulator） ;同步辐射的优异特性 1)广宽平滑的连续谱 根据电子能量的不同，其频谱范围可从红外直至 真空紫外，软X射线，硬X射线，甚至γ射 线，其特征波长 为 其中R为电子弯转半径，γ为电子能量与其静止 能量（0.511Mev）之比 2)高强度 ;图4 同步辐射频谱;图5 X射线源亮度;3)方向性好 同步辐射功率集中在电子运动方向上极小的立体角内，其 立体角的大小约为 。 例：1Gev的电子所发射的同步辐射集中在0.5mrd的立体角内;4)偏振性 5)洁净 6)脉冲时间结构 7)高稳定性 8)可由理论准确计算 9)同步辐射实验室对全世界开放;;;4.其它X射线源;5.X射线辐射损伤与防护