X射线衍射章 2.ppt

第二章 X射线的物理学基础 ; 2-1 X射线的本质； 2-2 X射线的产生； 2-3 X射线谱； 2-4 X射线与物质相互作用； 2-5 X射线的探测与防护；;2-1 X射线的本质;使照相底片感光； 使气体电离； 沿直线传播，经过电场或磁场时不发生偏转； 有很强的穿透能力； 通过物质时可以被吸收使其强度衰减； 可杀伤生物细胞； 在介质中的折射率略小于1，与1相差约为10-5-10-6 波长与晶体中原子间距相近，能发生衍射现象。 ;波动性;硬X射线：波长较短的硬X射线, 能量较高，穿透性较强，适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析。 软X射线：波长较长的软X射线, 能量较低，穿透性弱，可用于非金属的分析及成像和显微技术。 X射线波长的度量单位常用埃（?）表示；通用的国际计量单位中用纳米（nm）表示，它们之间的换算关系为： 1nm=10 ? = m。;粒子性;相关习题： ;2-2 X射线的产生;产生原理;产生条件;; X射线管 ; X射线管的结构 ;(3)窗口：窗口是X射线从阳极靶向外射出的地方。 (4)焦点：焦点是指阳极靶面被电子束轰击的地方，正是从这块面积上发射出X射线。 ;常用的X射线源包括： 1 密封式X射线管 精密陶瓷X射线管 一般玻璃管（目前已经基本被淘汰） 细聚焦X射线管 准单色X射线管 2 旋转阳极（转靶）X射线管：提高X射线管的发射强度 3 同步辐射光源;2-3 X射线谱 ;连续X射线;产生机理 ;短波限 ;相关习题;X射线的强度 ;连续X射线谱中每条曲线下的面积表示连续X射线的总强度。也是阳极靶发射出的X射线的总能量。 实验证明，I与管电流、管电压、阳极靶的原子序数存在如下关系： 且X射线管的效率为: ;标识X射线 ;标识X射线的特征 ;产生机理 ;K态（击走K电子）;K系激发机理 ;由能级可知Kβ辐射的光子能量大于Kα的能量，但L层电子填充几率大，所以Kα的强度约为Kβ的5倍。 产生K系激发要阴极电子的能量eVk至少等于击出一个K层电子所作的功Wk。Vk就是激发电压。 ;莫塞莱定律 ;标识X射线的强度特征 ;2-4 X射线与物质相互作用 ;X射线的散射 ;相干散射;非相干散射 ;X射线的吸收 ;光电效应;俄歇效应;核架钠放趾抬剩轮到洪汰俘楷掣腑镁娄冻炙甭坡辜悼勺锗舶钻镰豪耗鉴奉X射线衍射章 2X射线衍射章 2;X射线的衰减规律 ;质量衰减系数;吸收限的应用 ;滤波片的选择: (1)它的吸收限位于辐射源的Kα和K β之间，且尽量靠近Kα 。强烈吸收Kβ，Kα吸收很小；(2)滤波片的厚度以将Kα强度降低一半最佳; (3)选取原则: Z靶40时 Z滤片=Z靶-1； Z靶40时, Z滤片=Z靶-2； 阳极靶的选择:（1）阳极靶Kα波长稍大于试样的K吸收限；（2）试样对X射线的吸收最小。 Z靶≤Z试样+1。 ; X射线的折射 ;X射线与物质相互作用的总结;2-5 X射线的探测与防护 ;X射线的探测;X射线的安全防护;Exercise 2-1 Show that there exists relation λKλKβλKα for the same material. 2-2 Can the characteristic emission excite the same set of fluorescent radiation for the same element? For example, characteristic emission Cu-Kα to excite fluorescent radiation Cu-Kα, or characteristic emission Cu-Kβ to excite fluorescent radiation Cu-Kα? Why? And how about for characteristic emission Cu-Kα to excite fluorescent radiation Cu-Lα?;2-3 Leed screens for the protection of personnel in X-ray diffraction laboratories are usually at least 1 mm thick. Calculate the “transmission factor”(Itrans./Iincident) of such a screen for Cu-Kα、Mo-Kα and the shortest