第一节X射线的物理性质6.1.1X射线与X射线光谱1）X射线：1895年德国物理学家伦琴（W.C.Roentgen）研究阴极射线管时，发现管的阴极能放出一种有穿透力的肉眼看不见的射线：由于它的本质在当时是一个"未知数”所以取名X射线。X射线和可见光一样属于电磁辐射，但其波长比可见光短得多，在10-3～50nm。通常能量范围在0.1～100kev的光子11
第一节 X射线的物理性质 6.1.1 X射线与X射线光谱 1) X射线： 1895年德国物理学家伦琴（W.C.Roentgen） 研究阴极射线管时，发现管的阴极能放出一种有穿透力的， 肉眼看不见的射线；由于它的本质在当时是一个"未知数" ， 所以取名X射线。 X射线和可见光一样属于电磁辐射，但其波长比可见 光短得多，在10-3 ～50 nm。 通常能量范围在0.1～100kev的光子。 11
2)X射线光谱：X射线光谱分为连续光谱和特征光谱两类①连续光谱连续X射线光谱是由某一最短波长(短波限)开始的波长具有连续分布的X射线谱组成12
2)X射线光谱： X射线光谱分为连续光谱和特征光谱两类。 ①连续光谱 连续X射线光谱是由某一最短波长(短波限)开始 的波长具有连续分布的X射线谱组成。 I 0 λ 12
产生的机理：连续光谱是由高能的带电粒子撞击金属靶面时受到靶原子核的库仑力作用，突然改变速度而产生的电磁辐射。由于在撞击时，有的带电粒子在一次碰撞中损失全部能量，有的带电粒子同靶发生多次碰撞逐步损失其能量，直到完全丧失为止，从而产生波长具有连续分布的电磁波。因此，它也称为物致辐射、白色X射线或多色X射线。13
产生的机理： 连续光谱是由高能的带电粒子撞击金属靶 面时受到靶原子核的库仑力作用，突然改变速 度而产生的电磁辐射。由于在撞击时，有的带 电粒子在一次碰撞中损失全部能量，有的带电 粒子同靶发生多次碰撞逐步损失其能量，直到 完全丧失为止，从而产生波长具有连续分布的 电磁波。因此，它也称为轫致辐射、白色X射线 或多色X射线。 13
短波限：设高速运动的带电粒子(如电子)的能量为eV，如果与靶面一次碰撞后全部损失能量产生X射线，这种X射线光子具有的能量为最大，即波长最短，也就是连续光谱中的短波限（入。）。短波限波长跟靶物质的种类无关，仅取决于电子加速电压（V）的大小。短波限波长与加速电压V的关系如下：e:V=hvmax=hC / 2o, :. 2o=hC / e V .(6-3)若V以伏特为单位，α以nm为单位，则:2o= (1.2398 / V) (nm)(6一4)一般来说，带电粒子并非碰撞一次就丧失全部能量而是碰撞多次才逐步丧失能量，每碰撞一次，带电粒子仅释放部分能量：所以实际过程中产生的X射线光子能量比hmax小，也就是波长要比2o长。14
短波限： 设高速运动的带电粒子(如电子)的能量为eV，如果与 靶面一次碰撞后全部损失能量产生X射线，这种X射线光 子具有的能量为最大，即波长最短，也就是连续光谱中的 短波限（λ0）。 短波限波长跟靶物质的种类无关，仅取决于电子加速 电压（V）的大小。 短波限波长与加速电压V的关系如下： e·V=hνmax =hC／λ0， ∴ λ0 =hC／e V (6－3) 若V以伏特为单位，λ0以nm为单位，则： λ0 =（1.2398／V） (nm) (6－4) 一般来说，带电粒子并非碰撞一次就丧失全部能量， 而是碰撞多次才逐步丧失能量，每碰撞一次，带电粒子仅 释放部分能量；所以实际过程中产生的X射线光子能量比 hνmax小，也就是波长要比λ0长。 14
连续光谱具有如下特征：a.连续光谱的总强度为I=AiZV2(65)式中A为比例常数，i为电子束的电流强度，Z为靶元素（阳极材料）的原子序数，V为电子的加速电压，I与它们成正比b.短波限仅与加速电压有关，与电流和靶材无关要得到高能量的X射线光子只有通过增加加速电压来实现。c.连续光谱的最大强度处的波长约在1.5倍短波限位置附近，与短波限一样仅与加速电压有关15
连续光谱具有如下特征： a. 连续光谱的总强度为 I=A i Z V2 (6—5) 式中A为比例常数，i为电子束的电流强度，Z为靶元素 （阳极材料）的原子序数，V为电子的加速电压，I与 它们成正比。 b. 短波限仅与加速电压有关，与电流和靶材无关。 要得到高能量的X射线光子只有通过增加加速电压来实 现。 c. 连续光谱的最大强度处的波长约在1.5倍短波限 位置附近，与短波限一样仅与加速电压有关。 15