材料分析射线.ppt

********************************************************************************************************KLMX射线照射与光电子激发俄歇电子的产生第61页,共76页，星期六，2024年，5月第一章X射线物理学基础五、X射线与物质的相互作用3、X射线的衰减规律与吸收系数X射线通过物质时，X射线强度衰减了。其中，因散射引起的衰减远远小于因吸收导致的衰减量。因此，可以近似地认为，X射线通过物质后其强度的衰减是由于物质对它的吸收所造成的。第62页,共76页，星期六，2024年，5月第一章X射线物理学基础五、X射线与物质的相互作用3、X射线的衰减规律与吸收系数衰减的程度可以用吸收系数来表征：Ix=I0e-μxI0和Ix分别是入射和透过物质后X射线的强度x为厚度。μ为物质的线吸收系数，其意义是当X射线通过物质时，在X射线传播方向上，单位长度上X射线强度的衰减程度（cm-1）。它与物质的种类、密度和X射线波长有关。μxIxI0第63页,共76页，星期六，2024年，5月第一章X射线物理学基础五、X射线与物质的相互作用3、X射线的衰减规律与吸收系数由于线吸收系数与物质的密度有关，计算起来不方便。因此，实际中最常用的是物质的质量吸收系数μm:μxIxI0ρ为物质的密度。质量吸收系数的意义是单位质量物质对X射线的衰减程度第64页,共76页，星期六，2024年，5月第一章X射线物理学基础五、X射线与物质的相互作用3、X射线的衰减规律与吸收系数如果吸收体中是由两种以上的元素组成的化合物或混合物、或溶液，其总体的质量吸收系数为μm=w1μm1+w2μm2+w3μm3+……+wpμmpw1,w2,w3和wp为该吸收体中各组分的质量分数μm1,μm2,μm3和μmp为该吸收体中各组分的质量吸收系数μxIxI0第65页,共76页，星期六，2024年，5月第一章X射线物理学基础五、X射线与物质的相互作用3、X射线的衰减规律与吸收系数质量吸收系数与物质的密度和状态无关，而与物质的原子序数（即原子的种类）和入射X射线的波长有关。它们的关系为μm≈Kλ3Z3K为常数。吸收系数反映了不同物质对X射线的吸收程度。μxIxI0第66页,共76页，星期六，2024年，5月1）吸收系数随波长的增大而增大,且在一定区间内是连续变化的。这是因为X射线的波长越长越容易被物质所吸收。μm≈Kλ3Z32）在某些波长的位置上产生跳跃式的突变。即吸收限（吸收边）或激发限的存在。X射线通过某一物质时随Z和λ的衰减规律：第67页,共76页，星期六，2024年，5月几种元素K系射线波长和常用的滤波片及其吸收限阳极靶元素原子序数Kα波长(nm)Kβ波长(nm)滤波片材料原子序数λKCrFeCoNiCuMoAg242627282942470.229090.193730.179020.165910.154180.071070.056090.208480.175650.162070.150010.139220.063230.04970VMnFeCoNiZrRh232526272840450.226900.186940.174290.160720.148690.068880.05338第68页,共76页，星期六，2024年，5月对一定波长的X射线在某些原子序数的位置上也产生跳跃式的突变。μm≈Kλ3Z3第69页,共76页，星期六，2024年，5月第一章X射线物理学基础五、X射线与物质的相互作用4、吸收限的应用1）滤波片的选用在X射线分析中，在大多数情况下都希望所使用的X射线波长单一，即“单色”X射线。但实际上，如上所述，K系特征谱线包括两条谱线。在X射线分析时，它们之间会相互干扰。我们可以应用某些材料对X射线吸收的特性，将其中的K