式中:B、n常数,n=1.5-1.7(L系n=2) 管电流 V一工作电压(管压) VkK系激发电压 (4)Xray管最佳工作电压 Xray多晶衍射工作中,主要利用K系辐射源。 IK-Bi(V-VK) 15 I连=Kizy2 B /连Kz 由I/I~V/Vk曲线可知, V=(3-5)Vk时,I/最大 316Xray与物质的相互作用 入射X射线 透射X射线=l0eanD,A=A 4=A0,相干散射 散射X射线 反冲电子 不相干散射 俄歇电子 光电子 光电效应 N荧光x射线ga>A 3161Xray的散射 散射:X-ray光子与物质中的电子相遇时改变了原来传播方向,造成了在原来传播方向 上强度减弱的现象称为散射。 物质对Xray的散射主要是物质中的电子与Xray的相互作用。 可分为:相干散射、非相干散射 (1)相干散射(经典散射) 经典电动力学理论指出,X-ray是一种电磁波,当它通过物质时,在入射束电场的作用下, 物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射Ⅹray波长相同的
散射Xray称经典散射。 光子能量不受损失,只改变方向。 相干散射是Xray在晶体中产生衍射现象的基础 (2)非相干散射(量子散射) 当X-ray光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时,电子获得一部分动能成为反冲 电子,光子也离开原来的方向,碰撞后的光子能量减少(hv<hv),波长改变(>λ) 冫散射线之间不能发生干涉作用,在衍射花样中,只增加连续背影,给衍射图像带来不 利影响 过程中的波长变化量为: △x=-2=000243(1-cos20)nm=0.00486sin2nm 式中:20散射角(散射线与λ射线之夹角) 36.1.2光电效应与俄歇效应 (1)光电效应 光电效应所辐射出的次级标识Xray(由Xray激发出的xray)称为荧光X-ray 在一般的衍射工作中,荧光Xray增加衍射花样的背影,是有害因素 (2)俄歇效应 俄歇电子的能量只取决于物质原子的能级结构。 俄歇电子通常用参与俄歇过程的三个能级来命名 通常荧光Xray和俄歇电子是同时存在的。 3163Xray的吸收及其应用 (1)强度的衰减规律 Ⅰ= 式中:I。Xray原始强度 X—穿过物质的厚度 线吸收系数 将衰减后的强度与入射线强度之比称为Xray穿透系数(Xray对物质的穿透系数) 即
由于l。>Ⅰ,所以,<1。穿透系数越小,表示X-ray被衰减的程度越大。 令=Hm 式中:p-物质(吸收体)密度 um质量吸收系数 当物质状态发生改变时(疏密变化),μm保持不变 (4)吸收限及其应用 任何物质都存在几个特定波长位置,在这些位置上,曲线的连续性遭破坏,μm产生突变, 这些曲线上的不连续处称为吸收限(吸收系数的突变台阶)。 A滤波片的选择 选择一种材料其K吸收限波长λ恰好位于所用特征Xray的Ka与K线波长之间。 Ka(靶)>入K(片)>入K队吧 也可用经验公式 Z靶<40时,Z滤波片=Z靶-1 Z靶>40时,Z滤波片=Z靶-2 0120.140.160.180120.140.160.l8 a/nm 图3-14滤波片的滤波原理示意图 (a)滤波前;(b)滤波后 B阳极靶的选择 靶的Ka波长λka稍稍大于λK,并尽量靠近λk 经验公式:Z粑Z样+1