上游充通大兽 不同线系的特征谱 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY H和He不存在特征谱。较轻的元素，只出现K线系，随原 子序数增加，就出现K和L线系，重元素则有K、L、M、 N等线系。 K线系在X射线衍射中最有用，含有三条强度很高的谱线 分别是Ka1、K2和K8。其中K1与K2两条最强，二者波 长相差很小，相互靠得很近，许多情形下它们是不可分 辨的，这两条双线常被统称为Kα线。 Ka线的波长用权重平均值来表示： AKa=(2λKg1+入Kg2)/3 第三条线K线的波长比K约短10%，强度约为K.的17， 或为K1的1/5
不同线系的特征谱 H和He不存在特征谱。较轻的元素，只出现K线系，随原 子序数增加，就出现K和L线系，重元素则有K、L、M、 N等线系。 K线系在X射线衍射中最有用，含有三条强度很高的谱线 分别是Kα1 、Kα2和Kβ 。其中Kα1与Kα2两条最强，二者波 长相差很小，相互靠得很近，许多情形下它们是不可分 辨的，这两条双线常被统称为Kα线。 Kα线的波长用权重平均值来表示： λKα=(2λKα1+λKα2 )/3 第三条线Kβ线的波长比Kα约短10%，强度约为Kα的1/7， 或为Kα1的1/5
上游充通大学 Kβ线与Ka对比 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 波长 ·M层与K层上电子的能量差比L层与K层上电子的能量差 大，因而电子由M层一K层时所产生的K线的波长较之 由L层跃K层时所产生的Kα线的波长短。 ©强度 ·造成K线的强度只有K1的1/5的原因是：电子由L层跃 迁到K层的几率比由M层跃迁到K层的几率大5倍，故K 线的光子数目少许多，强度低。 © 双重线现象 ·属于同一层上的各个电子，严格地讲，能量并不完全相 同，即同一能级层上还有其精细结构，能量差固定，就 产生谱线的双重线现象，所以K线还有Ka1与K2之分
Kβ线与Kα对比 波长 • M层与K层上电子的能量差比L层与K层上电子的能量差 大，因而电子由M层 K层时所产生的Kβ线的波长较之 由L层跃 K层时所产生的Kα线的波长短。 强度 • 造成Kβ线的强度只有Kα1的1/5的原因是： 电子由L层跃 迁到K层的几率比由M层跃迁到K层的几率大5倍，故Kβ 线的光子数目少许多，强度低。 双重线现象 • 属于同一层上的各个电子，严格地讲，能量并不完全相 同，即同一能级层上还有其精细结构，能量差固定，就 产生谱线的双重线现象，所以Kα线还有Kα1与Kα2之分
上游充通大学 连续谱的产生特征 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 为什么会出现连续X射线谱呢？ ·电子经过多次碰撞，而每碰撞一次都产生光子，大量 电子经过多次碰撞，能量逐步损失，于是产生能量连 续的光子流，构成连续X射线谱。 ·我们假设管电流强度为10mA,即0.01Cs,电子电荷 为1.6X1019C,则一秒钟时间内到达阳极靶上的电子 数目为： n=0.01/1.6X10-19=6.25X1016 ·这么大数目的电子到达靶上的时间和条件不会相同， 并且大多数电子要经过多次碰撞，能量逐步损失掉， 故出现连续变化的波长谱
连续谱的产生特征 为什么会出现连续X射线谱呢？ • 电子经过多次碰撞，而每碰撞一次都产生光子，大量 电子经过多次碰撞，能量逐步损失，于是产生能量连 续的光子流，构成连续X射线谱。 • 我们假设管电流强度为10mA，即0.01C/s，电子电荷 为1.6X10-19C，则一秒钟时间内到达阳极靶上的电子 数目为： n=0.01/1.6X10-19=6.25X1016 • 这么大数目的电子到达靶上的时间和条件不会相同， 并且大多数电子要经过多次碰撞，能量逐步损失掉， 故出现连续变化的波长谱
上海充通大学 连续X射线谱与电压、电流 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 50kV 4.0 i3 6 i3>i2>i1 40kV 3.0 i2 4 2.0 30kV 2 1.0 20kV 0 0.02 LU 0.04 0.06 0.08 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08 0.0 (a) nm (b) V/nm
连续X射线谱与电压、电流