实验6.5边缘吸收X射线滤波.PDF

实验6.5 边缘吸收：X 射线滤波 一、实验目的 1. 记录Mo 阳极X 射线经Zr 箔滤波前、后的能谱； 2. 比较滤波前、后的X 射线特征谱线的强度； 二、实验原理 X 射线穿过物质时，X 光量子被吸收和散射，造成强度衰减，而且吸收效应往往占主导 地位。这是由于原子被电离，释放出内层（如K 层）电子，这种情况在X 光量子能量E 大 于壳层束缚能EK 时发生，光量子的能量 （1） h ：普朗克常数，c ：光速 定义透射率T： （2 ） R ：衰减后的强度， ：衰减前的强度 0 这种情况下，在某个波长 附近，材料 K 图1 透射率随波长变化原理示意图 的透射率T 随X 射线波长的变化急剧增加 （见图1）。 （3 ） 这种透射率的突然变化被称为边缘吸收（Edge absorption），这里是指K 吸收边限。 我们必须区分K 吸收边限与X 射线被材料吸收后激发产生新的特征谱线K 和K 之间的   差异： （4 ） 可以看出，λ 小于λ K 和 λ K ，这三个量都与吸收（或发射）原子的原子序数Z K α β 有关。表1 中列出了Z = 40-42 几种元素的λ ，λ K 和 λ K 。 K α β 表1 几种元素的λ ，λ K 和 λ K 波长数值。 α β 元素 Z λK ( pm ) λ Kα ( pm ) λ Kβ ( pm ) Zr 40 78.74 70.05 68.88 Nb 41 74.77 66.43 65.31 Mo 42 71.08 63.09 61.99 从表1 可以看出，Mo 元素的K 线波长小于Zr 元素的K 吸收边限λ ，而K 线刚刚超 K 过。那么Mo 管X 射线通过Zr 箔时，特征谱线K 会轻微地衰减，而K 会被强烈地吸收，也   就是说，使用Zr 箔后，Mo 阳极X 射线特征谱线被过滤了，得到近似“单色”X 射线。 本实验测量Mo 阳极X 射线在使用Zr 箔过滤器前后的能谱，采用布拉格反射配置的测 角器和G-M 计数器记录X 射线强度随波长的变化。 三、实验内容与步骤 3.1 仪