第二章 X射熊的产生 A.X射钱管 第一种X射毂源是克魯克斯管；它是一种低气压管（气压約 为0.01毫米水銀柱)，在管的两个拾电极之間产生放电，正离子碰 在阴极上而把电子撞出来，目前充气管虽然仍在应用，但远不及 另一种管子那样普通，那种管子的原理是哿立奇(1913)所发現的， 其中产生电子的源是白熾编絲，我們所先要群細地描远的就是这 种智立奇式管子， 哿立奇管子主要含有两个可以加高电压的电极，这两个电极 被封在一个高抽空管子内.在负极一一或阴极一一处，'經附属的 低压电源（几伏特）加热的一根鶉絲由于热窝子效应发射电子。这 种电子怒过电揚加速后打到正电极（对阴极）上，对阴极是用水流 冷却的一块金属.調节加热灯慈的电流可以改变它的温度，从而 改变龙所发射的电子数，·因此，可以不受管压的影响而独立地铜 节输刑避度.这种优点加上操作时很稳定，使哿立奇式管子得到 普逼的朵用.常用的得立奇管有两种，密封管和金属的可拆管. 1.密封管图11表示X射縵品体学用的密封管藏面图.在 玻璃絕絲体的一端接着阴极而另一端则为带有对阴极的管身. 这些玻璃和金属的接头是制造这种X射餐管技术的主要部分：这 种接头兢所用的金属（铜、络翎、所部“Kovar'’,钥）和适合每一种 金属的玻璃而定，在阴极处，把两根金属絲封在玻璃，以便灯铩 速接到外面的加热电路. 螺形编絲装在一金属聚焦杯中，聚焦杯的目的是使灯铩发出 ·28·
的电子集中到对阴极面上一个小面积中。对阴极是用水流冷却 (或用空气流洽却)的铜块.铜块上銲按一片能够发出所需用的特 征飞。曼的企属.具有某种对阴极的密封管起著一个特殊被长近 似的单色源的作用.对阴极常用的为翁或钥用得比较少的为铁、 站、銀或銠。最后，罗得到薄镀光譜的輻射，则用鏑对阴极管. A2228382签 : G RX 图11封X射镜件图（飞利训） 对阴校A为路-铁的不的一部分，玻陕花D銲在其上.D帮着阴极G,G 窗门不致于曼到对阴股上发州的大救电了的打 击，x射能通过C下的小孔从林德波消的 射出来 扫，管子是在一金属的外克中，它和电霞正的外亮一块儿证地，在阳极四剧琚 一个纸制的保护管P. 管子里的X射袭求从一个或几个窗口射出来，用了几个窗口 可以在一个管子上同时装几套衍射仪器。这些凿口对于所用的 輻射必須足够透明以免过分地减弱強度.有-种只合輕元素 (B,Li,O)的称为林德曼玻璃的特殊玻璃，會經作为这种用途。林 德经玻璃有一个缺点，在潮湿空气中它会损坏。在图11所示的管 子笛口熔接在中間哪个金属部件上.近儿年来已經可以生产薄 的、不漏气的皱叶，这种金属倍用来做窗口(02毫米厚)，#且可以 料在管身上，X射餐只能从窗口射出来，所以工作者对幅射防护 很好，衍射照机应骸尽可能貼近对阴极.灯切极是通地的.牙 有阴极在高电压，但电流是用絕禄的屏蔽电纜引入的，所以人接触 不到高店部分，闪此十分安全.冷却所用的流水可以直接从实驗 室的水龙头上取得、 29*
总地說来，·X射餐品体学用的X射耧管里面含有和X射钱照 相术用的普通管子同样的部件，不 过有以下区别：()对阴极不都用盛 制，随着所需要的波长而用各种材 料制成；(b)窗口必須作特殊安耕， 使它对于管子里发出来的射镘够透 阴.组靶管可以用普通玻璃的薄 窃，铜、铁或络靶管子則必須用特殊 的窗口，制造X射餐晶休学的密封 管主要困难就在于制造这种蜜口. 2.可折金属倍除了制造时抽 空后就封好的管子外，还有可拆管， 可拆管不断地用抽气机来雜持员 空.这种管子有一个带有速接抽气 管子的金属管身，其上接着对阴极， 阴极則用瓷管或玻璃管来絕襟，最 后有一个或儿个盖着鋁叶的窗口， 鋁叶厚为0.01毫米.有好几种密 封接头會輕用在X射接管上，图13 給出其中几个例子；用了磨制的周 图12 可拆X射赶答国 《毕尤都温) 錐涂了特制的真空油脂可以赴两设 管身，它被水流G冷却， 金属管或两段玻璃管在其空下相对 一皱璃泡两端为两个维形密 头。C -带有金展锵效管 轉动，用两块金属来压紧.个橡皮 的阴极头，梅故管用来别节灯絲 圈可以免用油指，油脂总有一些汽 的位置.D 对阴极.E」 口. 接到高空抽气机 压.这是一种值得推荐的安全的按 抽殺经 头。最后还有一种接头，它是由两 为了得到管不工作所篇婴的高 谊型，用两个相扑联的抽气机。第 块可以机械地湖书竹东西构成的， 个称为孤抽气机，它是两锁的博式 这两块之間倒入热黑胶（熔点为 抽气机，它可以抽到0.01室米第三 个是一架分抽气机成一保油或水 80℃)或趁洽加.上一种塑性很強的 银扩散抽气机， 瓦可泼拉斯特(Vacoplast)胶，使形 。30·
不漏气.后面那种方法非常方便，用得愈来愈普過，我們最后可以 提起，对于不需再分开的接头，例如鋁鲨贴在管子上，可以用一种 可聚合的油漆格里泼塔，在丙酮中的溶液涂在交接面上，在130℃ 加热儿小时，那油漆聚合物就变为坚硬而且不稀气.各种接头大 多不可以加热，所以金属部件必須冷却，管身上国着的水套就起这 种作用. X射餐設各中最常用的抽气机是油扩护散抽气机：油的汽压是 那样小，所以可以得到10毫米水銀柱的英空， 边可以用一架油 抽气机与一架水银扩散抽气机相速（見图12A):油抽气机H跟在 77可的 图12A 旋棒、水改扩抽气机的款抽气瓶乏 水銀扩撒抽气机M后面，水银扩散抽气机把气抽至貯旗R中，而R 則用預抽气机抽空签。由于水銀抽气机从儿毫米的宾空起就可以开 始工作，所以管子-一經抽空，就可停了预抽气机，把活塞T关好 这样，可以赴这套装置安帮地工作，不整天地振动.这种抽气机 列的缺点，除了它的复杂性外，还在于发动迟锾（約需30分钟），升 且油热后极易氧化；偶一不旗流进空气，油就損坏，且可能必须要 把套装隆拆开： 袖抽气机所能达到的很好的箕使管子用起来很稳定，井且 减少篛积任对阴极上的时率，以后我們会看到，这是一个很大的忧 点， 对阴极不問对阴极盛块都是所选的金属制成的，或只用那 种金属的一片，都必須尽可能好地把龙洽却，使那金厨的表面不致 于损坏.那块接受电子的金厨板必須很薄（厚度約为1毫米），并 1)如果用(silicones)而不用油，这种点至少可以部分地雅.（类恐者往） 31
且被-道急促的流水冲洗. 发射X射钱的那个表面（也就是管子的焦点）的湖亮度，随指 表面和发出的光束之間的角械少而增加（和光源不同.对子光源， 图13不谁气的接头 A一一色制且加油胎的接头，B一一橡皮网压在两马移間， C一—部件放在一起而后上站（黑胶或瓦琍泼拉斯特胶）. 这是不变的)。所以最好所用的X射餐的方向只和对阴极作小的 角度；不过如果这个角度太小，則表面稍有高低不平就会遮住了焦 点的相当大部分.最好的角度約为6°.个圓形的焦点这时候 看来象一个很篇的椭吲（图14），而一个扇长方形的焦点則起方截 而光源的作用，焦点大的面 RX 积将容新光束中实际发出的 功牵有增加。 当只有一个窗口时，对 RX 阴极和管轴倾斜，以便出射 光後和管触垂直.在多鲎口 的管子中，对阴极的平面和 对阴板 管轴垂直并且各光束都略为 图1十掠射入射焦点的加处 傾斜火見图11). 1)在希耳格H.R.X.单位的四然X别粒普，用一大型维形对阴极，狗度为6°， 对正每一口有一个您点，使X射镬束保持和悟.（英器者） 。32●