电磁辐射材料相互作用.pptVIP

第二章 电磁辐射与材料的相互作用;第一节 概述;吸收光谱：辐射(能量)被吸收的程度(一般用吸光度等表示)与v或λ的关系(曲线) 即辐射被吸收程度对v或λ的分布称为吸收光谱． ;2．辐射的发射与发射光谱 ;3．光谱的分类 ;二、辐射的散射 ;1.分子散射;2．晶体中的电子散射 ; X射线经束缚力不大的电子（如轻原子中的电子）或自由电子散射后，可以得到波长比入射X射线长的X射线，且波长随散射方向不同而改变。这种散射现象称为康普顿散射或康普顿一吴有训散射,也称之为不相干散射，是因散射线分布于各个方向，波长各不相等，不能产生干涉现象。;入射X射线遇到约束松的电子时，将电子撞至一方，成为反冲电子。入射线的能量对电子作功而消耗一部份后，剩余部份以X射线向外辐射。散射X射线的波长（λ‘）比入射x射线的波长（λ）长，其差值与角度α之间存在如下关系： ;三、光电离 ;第三节X射线的发生及其与物质的相互作用;一、X射线的产生与X射线谱;.1895年德国物理学家---“伦琴”发现X射线 .1895-1897年伦琴搞清楚了X射线的产生、传播、穿透力等大部分性质 .1901年伦琴获诺贝尔奖 .1912年劳埃进行了晶体的X射线衍射实验;右图是纪念伦琴发现X射线100周年发行的纪念封;X射线的性质 ;X射线的本质;X射线具有波粒二相性;一、X射线的产生与X射线谱;X射线管的结构;X射线管;（4）????高速电子转换成X射线的效率只有1%，其余99%都作为热而散发了。所以靶材料要导热性能好，常用黄铜或紫铜制作，还需要循环水冷却。因此X射线管的功率有限，大功率需要用旋转阳极（5）????焦点——阳极靶表面被电子轰击的一块面积，X射线就是从这块面积上发射出来的。焦点的尺寸和形状是X射线管的重要特性之一。焦点的形状取决于灯丝的形状，螺形灯丝产生长方形焦点 ;2．连续X射线谱 ;对连续X射线谱的解释1;对连续X射线谱的解释2;连续谱总强度(I连)即I(λ)曲线积分面积，有经验公式： ;3．特征X射线谱 ;钼靶X射线管当管电压等于或高于20KV时，则除连续X射线谱外，位于一定波长处还叠加有少数强谱线，它们即特征X射线谱。 钼靶X射线管在35KV电压下的谱线，其特征x射线分别位于0.63?和0.71?处，后者的强度约为前者强度的五倍。这两条谱线称钼的K系;3．特征X射线谱;特征X射线的产生机理;特征X射线的产生机理;以K层产生空位为例;Ka l = 0.154nm DE = 1.29 ? 10-15J;若K层产生空位，其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射，其中由L层或M层或更外层电子跃迁产生的K系特征辐射分别顺序称为Kα，Kβ，…射线； ;跃迁定则(光谱选律);特征（标识）X射线产生的根本原因是原子内层电子的跃迁。 （1）不同Z，有不同特征X射线，Kα、Kβ也不同。 （2）若V低于激发电压Vk，则无Kα、Kβ产生。;靶材料 特征X射线波长 元素 序数 K? K? Cr 24 2.2907 2.0849 Fe 26 1.9373 1.7566 Ni 28 1.6592 1.5001 Cu 29 1.5418 1.3922 Mo 42 0.7107 0.6323 W 74 0.2106 0.1844　　;莫色莱定律;小结;二、X射线与物质的相互作用 ;X射线与物质的作用分为散射、吸收、透射;小结;2 吸收;光电子;(2)俄歇效应 ;吸收限;光电子;小结;3 透射与衰减;设样品厚度t，透射强度It，对式(2-28)积分，即 ;质量吸收系数μm与波长? 和原子序数Z存在如下关系：μm=K ? 3Z3;若物质是由，n(n≥2)个元素组成的混合物、化合物、合金等，则μm由下式计算，即 ;宏观表现;三、X射线的防护