上海交通大学：《物理实验》精品课程教学资源（讲义）X光机.pdf_大学文库

目录引言........................................................................................................... 2 第一章实验元件 ....................................................................................... 2 第一节 X 射线实验仪 ................................................................................................................................. 2 第二节 “X-ray Apparatus”简介 ................................................................................................................ 4 第二章 X 射线的吸收................................................................................ 5 第一节研究 X 射线的衰减与吸收体物质和厚度关系 ............................................................................ 5 第二节吸收系数与波长及元素的关系 ..................................................................................................... 9 第三章 X 射线光谱分析原子限系 ........................................................... 11 第一节连续光谱和特征光谱 .................................................................................................................... 11 第二节布拉格反射：X 射线在单晶中的衍射 ....................................................................................... 13 第三节研究 X 射线管能谱与高压和发射电流的关系 .......................................................................... 16 第四节杜红—昆特关系和普朗克常数的测定 ....................................................................................... 17 第五节钼阳极特征 X 射线的精细结构 .................................................................................................. 19 第六节边缘吸收：过滤 X 射线 .............................................................................................................. 21 第七节莫塞莱定律和里德堡常数的测定 ............................................................................................... 22 第八节康普顿效应：验证散射 X 射线量子的能量损失....................................................................... 24 第四章机械零点的确定 .......................................................................... 26 实验说明：实验内容包括 1）本文件中红色标题部分；2）康普顿效应；3）成分分析；4）组分分析为选作内容本实验使用的 NaCl 晶体或 LiF 晶体都是价格昂贵而易碎、易潮解的娇嫩材料，要注意保护： 1）平时要放在干燥器中； 2）使用时要用手套； 3）只接触晶体片的边缘，不碰它的表面； 4）不要使它受到大的压力（用夹具时不要夹得太紧）； 5）不要掉落地上使用测角器测量时，光缝到靶台和靶台到传感器的距离一般可取 5cm～6cm 左右，此距离太大，会使计数率太低；此距离太小，会降低角分辩本领

引言 1895年德国科学家伦琴(W.C.Roentgen)研究阴极射线管时，发现X光，是人类揭开研究微观世界序幕的“三大发现”之一，X光管的制成，则被誉为人造光源史上的第二次大革命。 X光也叫X射线，它是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为10nm到102nm之间。X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的X射线能量越大，叫做硬X射线，波长长的X射线能量较低，称为软X射线。当在真空中，高速运动的电子轰击金属靶时，靶就放出X射线，这就是X射线管的结构原理。放出的X射线分为两类：(1)如果被靶阻挡的电子的能量，不越过一定限度时，只发射连续光谱的辐射。这种辐射叫做轫致辐射：(2)一种不连续的，它只有几条特殊的线状光谱，这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。连续光谱的性质和靶材料无关，而特征光谱和靶材料有关，不同的材料有不同的特征光谱这就是为什么称之为特征”的原因。X射线的特征是波长非常短，频率很高。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的，而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。 X射线在电场磁场中不偏转。这说明X射线是不带电的粒子流。1906年，实验证明X射线是波长很短的一种电磁波，因此能产生干涉、衍射现象。X射线用来帮助人们进行医学诊断和治疗：用于工业上的非破坏性材料的检查：在基础科学和应用科学领域内，被广泛用于晶体结构分析，及通过X射线光谱和X射线吸收进行化学分析和原子结构的研究。有关X射线的实验非常丰富，其内容十分广泛而深刻。本实验要求利用德国莱宝公司的X射线实验仪及其附件，做一系列有趣的实验，从而对X射线的产生、特点和应用有较深刻的认识，并提高独立从事研究工作的能力。第一章实验元件第一节X射线实验仪本实验使用的是德国莱宝教监控区 X光管实验区具公司生产的X射线实验仪，如图1-1所示。它的正面装有两扇铅 860 此区内所有操作必须玻璃门，既可看清楚X光管和实带上手套进行！！验装置的工作状况，又保证人身 8680 不受到X射线的危害，要打开这 B2 B38 两扇铅玻璃门中的任一扇，必须 8 先按下A0,此时X光管上的高压 B4 0000 立即断开，保证了人身安全。该装置分为三个工作区：中间是X B5 光管，右边是实验区，左边是监 00000 控区。 X光管的结 □0o88 A0 A2 A3 A4 构如图1-2所格示。它是一个抽图1-1X射线实验仪块物灯厚成高真空的石英管，其下面(1)是接地的电子发射极，通电加热后可发射电子：上面(2) 图特伸图12X光管结构图

引言 1895 年德国科学家伦琴（W.C.Roentgen）研究阴极射线管时，发现 X 光，是人类揭开研究微观世界序幕的“三大发现”之一，X 光管的制成，则被誉为人造光源史上的第二次大革命。 X 光也叫 X 射线，它是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为 10nm 到 10-2 nm 之间。X 射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的 X 射线能量越大，叫做硬 X 射线，波长长的 X 射线能量较低，称为软 X 射线。当在真空中，高速运动的电子轰击金属靶时，靶就放出 X 射线，这就是 X 射线管的结构原理。放出的 X 射线分为两类：（1）如果被靶阻挡的电子的能量，不越过一定限度时，只发射连续光谱的辐射。这种辐射叫做轫致辐射；（2）一种不连续的，它只有几条特殊的线状光谱，这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。连续光谱的性质和靶材料无关，而特征光谱和靶材料有关，不同的材料有不同的特征光谱这就是为什么称之为“特征”的原因。X 射线的特征是波长非常短，频率很高。因此 X 射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以 X 射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的，而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。 X 射线在电场磁场中不偏转。这说明 X 射线是不带电的粒子流。1906 年，实验证明 X 射线是波长很短的一种电磁波，因此能产生干涉、衍射现象。X 射线用来帮助人们进行医学诊断和治疗；用于工业上的非破坏性材料的检查；在基础科学和应用科学领域内，被广泛用于晶体结构分析，及通过 X 射线光谱和 X 射线吸收进行化学分析和原子结构的研究。有关 X 射线的实验非常丰富，其内容十分广泛而深刻。本实验要求利用德国莱宝公司的 X 射线实验仪及其附件，做一系列有趣的实验，从而对 X 射线的产生、特点和应用有较深刻的认识，并提高独立从事研究工作的能力。第一章实验元件第一节 X 射线实验仪本实验使用的是德国莱宝教具公司生产的 X 射线实验仪，如图 1-1 所示。它的正面装有两扇铅玻璃门，既可看清楚 X 光管和实验装置的工作状况，又保证人身不受到 X 射线的危害，要打开这两扇铅玻璃门中的任一扇，必须先按下 A0，此时 X 光管上的高压立即断开，保证了人身安全。该装置分为三个工作区：中间是 X 光管，右边是实验区，左边是监控区。 X光管的结构如图 1-2 所示。它是一个抽成高真空的石英管，其下面（1）是接地的电子发射极，通电加热后可发射电子；上面（2）监控区 X光管实验区 B1 B2 B3 B4 B5 A0 A1 A2 A3 A4 此区内所有操作必须带上手套进行！！图 1-1 X 射线实验仪

是钼靶，工作时加以几万伏的高压。电子在高压作用下轰击钼原子而产生X光，钼靶受电子轰击的面呈斜面，以利于X光向水平方向射出。(3)是铜块、(4)是螺旋状热沉，用以散热。 (5)是管脚。右边的实验区可安排各种实验。 A1是X光的出口，做X光衍射实验时，要在它上面加一个光谰（光缝)，使出射的X光成为一个近似的细光束。 A2是安放晶体样品的靶台，安装样品的方法如图1-3所示：1、把样品（平板）轻轻放在靶台上，向前推到底；2、将靶台轻轻向上拾起，使样品被支架上的凸楞压住；3、顺时针方向轻轻转动锁定杆，使靶台被锁定。 A3是装有G-M计数管的传感器，它用来探测X 支凸摆光的强度。G-M 计数管是一种用来测量X射线的强度的探测器，其计数N与所测X 射线的强度成正比。由于本装置的X射线强度不大，样品因此计数管的计数率较低，计数的相对不确定度较大：（根据放射性的统计规律，射线的强度为N±√N,故计数N越大相对不确定度越横定轩笔台小。)延长计数图13测角器的靴台管每次测量的持续时间，从而增大总强度计数N,有利于减少计数的相对不确定度。 A2和A3都可以转动，并可通过测角器分别测出它们的转角。 A4是荧光屏，它是一块表面涂有荧光物质的圆形铅玻璃平板，平时外面有一块盖板遮住，以免环境光太亮而损害荧光物质：让X光打在荧光屏上，打开盖板，即可在荧光屏的右侧外面直接看到X光的荧光，但因荧光较弱，此观察应在暗室中进行。左边的监控区包括电源和各种控制装置。 B1是液晶显示区，它分上下两行，通常情况下，上行显示G-M计数管的计数率N(正比与X光光强R),下行显示工作参数。 B2是个大转盘，各参数都由它来调节和设置。 B3有五个设置按键，由它确定B2所调节和设置的对象。这五个按键是：U设置X光管上所加的高压值（通常取35KV):I…设置X光管内的电流值（通常取1.00mA):△t…设置每次测量的持续时间（通常取5s-10s):△B设置自动测量时测角器每次转动的角度，即角步幅 (通常取0.1o):B-LIMT在选定扫描模式后，设置自动测量时测角器的扫描范围，即上限角与下限角。（第一次按此键时，显示器上出现“↓”符号，此时利用B2选择下限角：第二次按此键时，显示器上出现个”符号，此时利用B2选择上限角。) B4有三个扫描模式选择按键和一个归零按键。三个扫描模式按键是：SENSOR传感器扫描模式，按下此键时，可利用B2手动旋转传感器的角位置，也可用B-LMT设置自动扫描时传感器的上限角和下限角，显示器的下行此时显示传感器的角位置：TARGET靶台扫描模式，按下此键时，可利用B2手动旋转靶台的位置，也可B-LIMT设置自动扫描时传感器的上限角和下限角，显示器的下行此时显示靶台的角位置；COUPLED耦合扫描模式，按下此键时，可利用B2手动同时旋转靶台和传感器的角位置一传感器的转角自动保持为靶台转角的2倍 (如图1-4)，而显示器的下行此时显示靶台的角位置，也可用 B-LIMIT设置自动扫描时传感器的上限角和下限角。归零按键是 ZERO按下此键后，靶台和传感器都回到0位。 B5有五个操作键，它们是：RESET按下此键，靶台和传感器都回到测量系统的0位置，所有参数都回到缺省值，X光管的 2 高压断开：REPLAY按下此键，仪器会把最后的测量数据再次输图14 COUPLED模式下肥台和传出至计算机或记录仪上：SCAN(NO/OFF)此键是整个测量系博器的角位置

是钼靶，工作时加以几万伏的高压。电子在高压作用下轰击钼原子而产生 X 光，钼靶受电子轰击的面呈斜面，以利于 X 光向水平方向射出。（3）是铜块、（4）是螺旋状热沉，用以散热。（5）是管脚。右边的实验区可安排各种实验。 A1 是 X 光的出口，做 X 光衍射实验时，要在它上面加一个光谰（光缝），使出射的 X 光成为一个近似的细光束。 A2 是安放晶体样品的靶台，安装样品的方法如图 1-3 所示：1、把样品（平板）轻轻放在靶台上，向前推到底；2、将靶台轻轻向上抬起，使样品被支架上的凸楞压住；3、顺时针方向轻轻转动锁定杆，使靶台被锁定。 A3 是装有 G-M 计数管的传感器，它用来探测 X 光的强度。G-M 计数管是一种用来测量 X 射线的强度的探测器，其计数 N 与所测 X 射线的强度成正比。由于本装置的 X 射线强度不大，因此计数管的计数率较低，计数的相对不确定度较大；（根据放射性的统计规律，射线的强度为 N ± N ，故计数 N 越大相对不确定度越小。）延长计数管每次测量的持续时间，从而增大总强度计数 N，有利于减少计数的相对不确定度。 A2 和 A3 都可以转动，并可通过测角器分别测出它们的转角。 A4 是荧光屏，它是一块表面涂有荧光物质的圆形铅玻璃平板，平时外面有一块盖板遮住，以免环境光太亮而损害荧光物质；让 X 光打在荧光屏上，打开盖板，即可在荧光屏的右侧外面直接看到 X 光的荧光，但因荧光较弱，此观察应在暗室中进行。左边的监控区包括电源和各种控制装置。 B1 是液晶显示区，它分上下两行，通常情况下，上行显示 G-M 计数管的计数率 N（正比与 X 光光强 R），下行显示工作参数。 B2 是个大转盘，各参数都由它来调节和设置。 B3 有五个设置按键，由它确定 B2 所调节和设置的对象。这五个按键是：U···设置 X 光管上所加的高压值（通常取 35KV）；I···设置 X 光管内的电流值（通常取 1.00mA）；Δt···设置每次测量的持续时间（通常取 5s-10s）；Δβ···设置自动测量时测角器每次转动的角度，即角步幅（通常取 0.1o）； β-LIMIT···在选定扫描模式后，设置自动测量时测角器的扫描范围，即上限角与下限角。（第一次按此键时，显示器上出现“↓”符号，此时利用 B2 选择下限角；第二次按此键时，显示器上出现“↑”符号，此时利用 B2 选择上限角。） B4 有三个扫描模式选择按键和一个归零按键。三个扫描模式按键是：SENSOR···传感器扫描模式，按下此键时，可利用 B2 手动旋转传感器的角位置，也可用β-LIMIT·设置自动扫描时传感器的上限角和下限角，显示器的下行此时显示传感器的角位置；TARGET···靶台扫描模式，按下此键时，可利用 B2 手动旋转靶台的位置，也可β-LIMIT·设置自动扫描时传感器的上限角和下限角，显示器的下行此时显示靶台的角位置；COUPLED···耦合扫描模式，按下此键时，可利用 B2 手动同时旋转靶台和传感器的角位置——传感器的转角自动保持为靶台转角的 2 倍（如图 1-4），而显示器的下行此时显示靶台的角位置，也可用 β-LIMIT·设置自动扫描时传感器的上限角和下限角。归零按键是 ZERO···按下此键后，靶台和传感器都回到 0 位。 B5 有五个操作键，它们是：RESET···按下此键，靶台和传感器都回到测量系统的 0 位置，所有参数都回到缺省值，X 光管的高压断开：REPLAY···按下此键，仪器会把最后的测量数据再次输出至计算机或记录仪上；SCAN（NO/OFF）···此键是整个测量系

其中有两个选项卡：Crystal和General。后者用于设置连接计算机的串口地址和语言（一般为COM1和English),单击“Save New Paramenters'”按钮将新设置存储为系统的缺省值。 Crystal'选项卡用于设置晶体的参数，如单击Enter NaCl"和Enter LiF”按钮将输入NaCl或 LF晶体的晶面间隔值，此时所画出图的横坐标将转换成波长坐标，要删除己输入晶面间隔数值，可单击Delete Spacing”按钮。若选中Energy Conversion for Mo anode”复选框，可将所画出图的横坐标转换成能量坐标，这时将得到一幅X射线的能级谱图，在连续能谱上叠加有特征X射线线谱。在“X-ray Apparatus'软件中，用鼠标右击作图区域将显示快捷菜单。在本实验中常用的功能有：Zoom(放大)、Zoom Off(缩小)、Set Marker(标记Text(文本)、Vertical Line(垂直线)、 Measure Difference(测量误差)、Calculate Peak Center(计算峰中心)、Calculate Best-fit Straight Line(计算最适合的直线)、Calculate Straight Line Through Origin(计算通过原点的直线)、Delete Last Evaluations(删除最近一次计算)、Delete All Evaluations(删除所有计算)。例如我们用Zoom”功能，通过鼠标拖拉来放大所需处理的区域。使用Set Marker'菜单的 Vertical Line”命令在峰中心位置单击，将一条竖直直线定位于峰中心，并在状态栏读出峰中心的横坐标值。也可使用Calculate Peak Center'”命令，用鼠标在峰的左侧单击并拖动到峰的右侧，这时将自动在峰中心位置出现一条竖线，并可在状态栏读出峰中心的数值。如果发现操作有误，可以双击或使用Delete Last Evaluations'”命令来取消该操作。可以使用Set Marker'”菜单的Text”命令，在图上标记文字。如果刚进行峰的定位，使用该命令时所出现的文本框内包含有状态栏上的数值，进行修改后单击“OK”按钮，并用鼠标拖动到所需位置后松手，即可将文字信息标记在这个位置上，当然也可以使用这个功能将自己的信息标记在图上，如名字、学号、实验日期和时间等。最后单击菜单栏上的Print Diagram”按钮，即可把图打印出来。此外，还可以将数据拷贝至txt文件，加以保存并用origin画图。第二章X射线的吸收 whww R一风E X射线穿过物质之后，强度会衰减。这是因为X射线同物质相互 wwww n AM 作用时经历各种复杂的物理、化学过程，从而引起各种效应转化了入 nnww nunnnununun 射线的部分能量。如图2-1所示： nwnn MWW M 阅21X对线的衰球第一节研究X射线的衰减与吸收体物质和厚度关系一、线吸收系数假设入射线的强度为，通过厚度d的吸收体后，由于在吸收体内受到毁灭性”的相互作用，强度必然会减少，减少量R显然正比于吸收体的厚度dx,也正比于束流的强度R,若定义4为X射线通过单位厚度时被吸收的比率，则有（图2-1)： -dR=uRdx (2.1) 考虑边界条件并进行积分，则得： R=Re-ux (2.2)

其中有两个选项卡：Crystal 和 General。后者用于设置连接计算机的串口地址和语言（一般为 COM1 和 English），单击“Save New Paramenters”按钮将新设置存储为系统的缺省值。 “Crystal”选项卡用于设置晶体的参数，如单击“Enter NaCl”和“Enter LiF”按钮将输入 NaCl 或 LiF 晶体的晶面间隔值，此时所画出图的横坐标将转换成波长坐标，要删除已输入晶面间隔数值，可单击“Delete Spacing”按钮。若选中“Energy Conversion for Mo anode”复选框，可将所画出图的横坐标转换成能量坐标，这时将得到一幅 X 射线的能级谱图，在连续能谱上叠加有特征 X 射线线谱。在“X-ray Apparatus”软件中，用鼠标右击作图区域将显示快捷菜单。在本实验中常用的功能有：Zoom(放大)、Zoom Off(缩小)、 Set Marker(标记 Text(文本)、 Vertical Line(垂直线)、 Measure Difference(测量误差))、Calculate Peak Center(计算峰中心)、Calculate Best-fit Straight Line(计算最适合的直线)、Calculate Straight Line Through Origin(计算通过原点的直线)、Delete Last Evaluations(删除最近一次计算)、Delete All Evaluations(删除所有计算)。例如我们用“Zoom”功能，通过鼠标拖拉来放大所需处理的区域。使用“Set Marker”菜单的 “Vertical Line”命令在峰中心位置单击，将一条竖直直线定位于峰中心，并在状态栏读出峰中心的横坐标值。也可使用“Calculate Peak Center”命令，用鼠标在峰的左侧单击并拖动到峰的右侧，这时将自动在峰中心位置出现一条竖线，并可在状态栏读出峰中心的数值。如果发现操作有误，可以双击或使用“Delete Last Evaluations”命令来取消该操作。可以使用“Set Marker”菜单的“Text”命令，在图上标记文字。如果刚进行峰的定位，使用该命令时所出现的文本框内包含有状态栏上的数值，进行修改后单击“OK”按钮，并用鼠标拖动到所需位置后松手，即可将文字信息标记在这个位置上，当然也可以使用这个功能将自己的信息标记在图上，如名字、学号、实验日期和时间等。最后单击菜单栏上的“Print Diagram”按钮，即可把图打印出来。此外，还可以将数据拷贝至 txt 文件，加以保存并用 origin 画图。第二章 X 射线的吸收 X 射线穿过物质之后，强度会衰减。这是因为 X 射线同物质相互作用时经历各种复杂的物理、化学过程，从而引起各种效应转化了入射线的部分能量。如图 2-1 所示：第一节研究 X 射线的衰减与吸收体物质和厚度关系一、线吸收系数假设入射线的强度为 R0，通过厚度 dx 的吸收体后，由于在吸收体内受到“毁灭性”的相互作用，强度必然会减少，减少量 dR 显然正比于吸收体的厚度 dx，也正比于束流的强度 R，若定义 μ 为 X 射线通过单位厚度时被吸收的比率，则有（图 2-1）： − = dR Rdx μ （2.1）考虑边界条件并进行积分，则得： 0 x R Re−μ = （2.2）

透射率 0 R T R = ，则得： x T e−μ = （2.3）或 lnT=-μx （2.4）式中μ称为线衰减系数，x 为试样厚度。我们知道，衰减至少应被视为物质对入射线的散射和吸收的结果，系数μ应该是这两部分作用之和。但由于因散射而引起的衰减远小于因吸收而引起的衰减，故通常直接称μ为线吸收系数，而忽略散射的部分。二、实验（一）实验内容 1．实验装置（如图 2-2）（1）安装准直器在 a 处（使导孔对准准直器座的凹槽）。（2）安装测角器（将顶部引导凹槽套在顶部导杆上，以测角器底部为中心对 X 射线装置的底部导轨进行旋转，升高测角器，适当装备使底部导杆 d 滑进测角器的引导凹槽中）。（3）在实验区域中将测角器滑向左边，将带状电缆插入测角器的连接器 c 中。（4）安装传感器支架 e，插入传感器。（5）安装吸收体系列 f（拆卸靶支架并从支架上拿走靶台，将吸收体系列的滑槽放进靶支架的 90°弯曲的狭缝中，并尽可能的滑进靶支架，安装靶支架）（6）按 ZERO 键，使测角器归零。（7）滑动测角器，使靶与准直器之间的距离为 5cm，插入底部引导狭槽的滚花螺钉，并拧紧；旋松传感器臂上的滚花螺钉，设置靶和传感器之间的距离为 5cm，并拧紧螺钉。（8）关闭铅玻璃门。 2．研究 X 射线的衰减与吸收体厚度的关系（1）直准器前没安装锆滤片（Zr） a．设置 X 光管的高压 U=21KV，电流 I=0.05mA，角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=100s。 b．按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度为 0°（每转动 10°吸收体厚度增加 0.5mm）。 c．按 SCAN 键进行自动扫描。 d．扫描完毕后，按 REPLAY 键，读取数据。 e．按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度依次为 10°、20°、30°、40°、50°、 60°，进行实验。 f．记录数据。（如表 1）（2）直准器前安装锆滤片（Zr）图 2-2 X 射线装置

a.按ZERO键，使测角器归零 b.设置X光管的高压U=21KV,电流I=0.15mA,角步幅△B=0°，测量时间△=200s。 c.按TARGET键，用ADJUST旋钮，使靶的角度依次0°、10°、20°、30°、40°、50°、 60°。 d.按SCAN键进行自动扫描。 e.扫描完毕后，按REPLAY键，读取数据。（如表1） 3.研究X射线的衰减与吸收体物质(Z为原子序数)的关系 (1)直准器前没安装锆滤片(Zr) a. 按ZERO键，使测角器归零 b. 设置X光管的高压U=30KV,电流I=0.02mA,角步幅△B=0°，测量时间△t=30s。按TARGET键，用ADJUST旋钮，使靶的角度依次为0°、10°、20°。（每转动约10吸收体物质发生改变)。 d 按SCAN键进行自动扫描。 e. 扫描完毕后，按REPLAY键，读取数据。 f 设置X光管的高压U=30KV,电流I=1.00mA,角步幅△B=0°，测量时间△t=300s。 g 按TARGET键，用ADJUST旋钮，使靶的角度依次为30°、40°、50°、60°。 h. 按SCAN键进行自动扫描。扫描完毕后，按REPLAY键，读取数据。（如表2） (2)直准器前安装锆滤片(Zr) a.按ZERO键，使测角器归零 b.设置X光管的高压U=30KV,电流I=O.02mA,角步幅△B=0°，测量时间△t=30s。 c.按TARGET键，用ADJUST旋钮，使靶的角度依次为0°、10°、20°。 d.按SCAN键进行自动扫描。 e.扫描完毕后，按REPLAY键，读取数据。 f.设置X光管的高压U=30KV,电流I=1.00mA,角步幅△B=0°，测量时间△t=300s。 g. 按TARGET键，用ADJUST旋钮，使靶的角度依次为30°、40°、50°、60°。 h.按SCAN键进行自动扫描。 i.扫描完毕后，按REPLAY键，读取数据。（如表2） (3)测量背景影响设置X光管的高压U=0KV,电流I=OA,角步幅角步幅△B=0°，测量时间△=300s。数据处理和结果：表1.研究X射线的衰减与吸收体厚度的关系厚度d/mm R/s(无Zr) R/s (Zr) T=R/R0(无Zr) T=R/Ro(无Zr) 0 900.431 934.831 1 1 0.5 408.131 408.031 0.453262 0.436476 1.0 200.231 186.431 0.222372 0.199427 1.5 101.931 87.041 0.113202 0.093109 2.0 54.591 41.611 0.060628 0.044512 2.5 33.191 22.751 0.036861 0.024337 3.0 17.301 10.421 0.019214 0.011147

a．按 ZERO 键，使测角器归零 b．设置 X 光管的高压 U=21KV，电流 I=0.15mA，角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=200s。 c．按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度依次 0°、10°、20°、30°、40°、50°、 60°。 d．按 SCAN 键进行自动扫描。 e．扫描完毕后，按 REPLAY 键，读取数据。（如表 1） 3．研究 X 射线的衰减与吸收体物质（Z 为原子序数）的关系（1）直准器前没安装锆滤片（Zr） a. 按 ZERO 键，使测角器归零 b. 设置 X 光管的高压 U=30KV，电流 I=0.02mA，角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=30s。 c. 按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度依次为 0°、10°、20°。（每转动约 10°吸收体物质发生改变）。 d. 按 SCAN 键进行自动扫描。 e. 扫描完毕后，按 REPLAY 键，读取数据。 f. 设置 X 光管的高压 U=30KV，电流 I=1.00mA，角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=300s。 g. 按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度依次为 30°、40°、50°、60°。 h. 按 SCAN 键进行自动扫描。 i. 扫描完毕后，按 REPLAY 键，读取数据。（如表 2）（2）直准器前安装锆滤片（Zr） a. 按 ZERO 键，使测角器归零 b. 设置 X 光管的高压 U=30KV，电流 I=0.02mA，角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=30s。 c. 按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度依次为 0°、10°、20°。 d. 按 SCAN 键进行自动扫描。 e. 扫描完毕后，按 REPLAY 键，读取数据。 f. 设置 X 光管的高压 U=30KV，电流 I=1.00mA，角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=300s。 g. 按 TARGET 键，用 ADJUST 旋钮，使靶的角度依次为 30°、40°、50°、60°。 h. 按 SCAN 键进行自动扫描。 i. 扫描完毕后，按 REPLAY 键，读取数据。（如表 2）（3）测量背景影响设置 X 光管的高压 U=0KV，电流 I=0mA，角步幅角步幅Δβ=0°，测量时间Δt=300s。数据处理和结果：表 1. 研究 X 射线的衰减与吸收体厚度的关系厚度 d/mm R/s-1 （无 Zr） R/s-1 （Zr） T=R/R0 （无 Zr） T=R/R0 （无 Zr） 0 900.431 934.831 1 1 0.5 408.131 408.031 0.453262 0.436476 1.0 200.231 186.431 0.222372 0.199427 1.5 101.931 87.041 0.113202 0.093109 2.0 54.591 41.611 0.060628 0.044512 2.5 33.191 22.751 0.036861 0.024337 3.0 17.301 10.421 0.019214 0.011147