X射线物理学基础课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二章X射线物理学基础2-1X射线本质；2-2X射线产生；2-3X射线谱；2-4X射线与物质相互作用；2-5X射线探测与防护；2-1X射线本质使摄影底片感光；使气体电离；沿直线传输，经过电场或磁场时不发生偏转；有很强穿透能力；经过物质时能够被吸收使其强度衰减；可杀伤生物细胞；在介质中折射率略小于1，与1相差约为10-5-10-6波长与晶体中原子间距相近，能发生衍射现象。波动性硬X射线：波长较短硬X射线,能量较高，穿透性较强，适合用于金属部件无损探伤及金属物相分析。软X射线：波长较长软X射线,能量较低，穿透性弱，可用于非金属分析及成像和显微技术。X射线波长度量单位惯用埃（Å）表示；通用国际计量单位中用纳米（nm）表示，它们之间换算关系为：1nm=10Å=m。粒子性相关习题：2-2X射线产生产生原理产生条件X射线管X射线管结构(3)窗口：窗口是X射线从阳极靶向外射出地方。(4)焦点：焦点是指阳极靶面被电子束轰击地方，正是从这块面积上发射出X射线。惯用X射线源包含：1密封式X射线管精密陶瓷X射线管普通玻璃管（当前已经基本被淘汰）细聚焦X射线管准单色X射线管2旋转阳极（转靶）X射线管：提升X射线管发射强度3同时辐射光源2-3X射线谱连续X射线产生机理短波限相关习题X射线强度连续X射线谱中每条曲线下面积表示连续X射线总强度。也是阳极靶发射出X射线总能量。试验证实，I与管电流、管电压、阳极靶原子序数存在以下关系：且X射线管效率为:标识X射线标识X射线特征产生机理K态（击走K电子）K系激发机理由能级可知Kβ辐射光子能量大于Kα能量，但L层电子填充几率大，所以Kα强度约为Kβ5倍。产生K系激发要阴极电子能量eVk最少等于击出一个K层电子所作功Wk。Vk就是激发电压。莫塞莱定律标识X射线强度特征2-4X射线与物质相互作用X射线散射相干散射非相干散射X射线吸收光电效应俄歇效应X射线衰减规律质量衰减系数吸收限应用滤波片选择:(1)它吸收限位于辐射源Kα和Kβ之间，且尽可能靠近Kα。强烈吸收Kβ，Kα吸收很小；(2)滤波片厚度以将Kα强度降低二分之一最正确;(3)选取标准:Z靶<40时Z滤片=Z靶-1；Z靶>40时,Z滤片=Z靶-2；阳极靶选择:（1）阳极靶Kα波长稍大于试样K吸收限；（2）试样对X射线吸收最小。Z靶≤Z试样+1。X射线折射X射线与物质相互作用总结2-5X射线探测与防护X射线探测X射线安全防护Exercise2-1ShowthatthereexistsrelationλK<λKβ<λKαforthesamematerial.2-2Canthecharacteristicemissionexcitethesamesetoffluorescentradiationforthesameelement?Forexample,characteristicemissionCu-KαtoexcitefluorescentradiationCu-Kα,orcharacteristicemissionCu-KβtoexcitefluorescentradiationCu-Kα?Why?AndhowaboutforcharacteristicemissionCu-KαtoexcitefluorescentradiationCu-Lα?2-3LeedscreensfortheprotectionofpersonnelinX-raydiffractionlaboratoriesareusuallyatleast1mmthick.Calculatethe“transmissionfactor”(Itrans./Iincident)ofsuchascreenforCu-Kα、Mo-Kαandtheshortestwavelengthradiationfromatubeoperatedat30000volts.2-4ThewavelengthsofcharacteristicemissionKα2are0.190Åand0.196ÅforelementAandB,respectively,then,theatomicnumberofwhichelementislarger?