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由上面关系可见X射线与物质的相互作用主要是吸收。物质对X射线的吸收满足比尔 朗伯定律Ⅰ=le,其中l和I分别是入射和出射强度,是物体厚度,山为物质的线性 吸收系数,有关系∝Z(指数n=2.5~3)。因此x射线的吸收是随着波长减少而减少 的,如图6.1.2右边虚线所示Ni的吸收曲线,但当λ小到一定值,即X射线能量大到足以 将Nⅰ原子的K层电子击出时,吸收突然增大,这个波长称为K临界吸收波长,对Ni原子 是148.8pm,所以它可以作为cu的和的滤色片。表6.1.1提供了常用x光管的靶子材料 的特征波长和相应滤片材料。 表6.1.1靶子材料的特征波长及滤色片的选用 Ka波长 滤色材料K临界吸收波长「滤色片厚度要求 (原子序数) (原子序数) 铬Cr(24) 229.09 钒V(23) 2096 15.3 匚铁Fe(2)19373[锰№n(25 189.6 镍Ni(28) 165.91 钴Co(27) 1584 铜Cu(29) 154.18 镍Ni(28) 148.8 158 钼Mo(42) 7107锆(40) 689 3.0 银Ag(47) 56.09 钯Pd(46) 509 410 由表可知按Ka和K临界吸收波长的规律,一般总是选择比靶子元素低一至二个原子序 数的元素作为滤色片材料 吸收的X射线与物质的粒子作用又有二种效应。即 非散射效应:光电效应(产生光电子和光) 吸收 散射效应 不相干散射(与物质有能量交换反冲电子 波长和方向改变的次生X射线 相干散射(与物质没有能量交换),产生位相和波长不变,只改变方向的次生X射线 这里主要介绍与本章内容有关的射线荧光和相干次生X射线产生的机理 1.x射线荧光发射 H射线荧光产生的机理类似于图6.1.2所示特征X射线,不同之处是它以X射线为激 发手段,而特征X射线以高速电子为激发源。当X射线和物质作用被吸收时,一部分与物 质粒子产生非散射效应的X射线将粒子的K层电子以光电子形式击出,其空穴由L层电子 填补并发射出Ka射线,这种射线称为荧光X射线。荧光X射线能量为AE=B,其能量 小于激发的X射线能量 不同元素的原子,其原子结构不相同,可以发射出不同波长的荧光射线,据此可根 据测得的F射线荧光波长,确定某一元素存在与否,并根据谱线强度测定物质中某元素含 量。这就是X射线荧光光谱分析,我们将在本章6.5节详细予以讨论 需要注意的是,当L层电子向K层空穴跃迁时,也可能是非辐射的跃迁过程,而这部 分能量使核外与L层邻近的一个电子激发成自由电子,称为俄歇( Auger)电子的弛豫过 程。原子在X射线激发下,这二个过程之间存在一定的竞争,对较重的元素,内层K空穴 的充填以发射射线荧光为主,因此在X射线荧光分析中多采用K、L系荧光。而俄歇过程 将在第七章电子能谱详细讨论由上面关系可见 X 射线与物质的相互作用主要是吸收。物质对 X 射线的吸收满足比尔- 朗伯定律 I = Ioe -l ,其中 Io和 I 分别是入射和出射强度,l 是物体厚度,为物质的线性 吸收系数,有关系  Z 4  n (指数 n=2.5~3)。因此 X 射线的吸收是随着波长减少而减少 的,如图 6.1.2 右边虚线所示 Ni 的吸收曲线,但当 小到一定值,即 X 射线能量大到足以 将 Ni 原子的 K 层电子击出时,吸收突然增大,这个波长称为 K 临界吸收波长,对 Ni 原子 是 148.8 pm,所以它可以作为 Cu 的 K 的滤色片。表 6.1.1 提供了常用 X 光管的靶子材料 的特征波长和相应滤片材料。 表 6.1.1 靶子材料的特征波长及滤色片的选用 靶子 (原子序数) K 波长 (pm) 滤色材料 (原子序数) K 临界吸收波长 (pm) 滤色片厚度要求 (m) 铬 Cr(24) 229.09 钒 V(23) 209.6 15.3 铁 Fe(26) 193.73 锰 Mn(25) 189.6 15.1 镍 Ni(28) 165.91 钴 Co(27) 158.4 12.0 铜 Cu(29) 154.18 镍 Ni(28) 148.8 15.8 钼 Mo(42) 71.07 锆 Zr(40) 68.9 3.0 银 Ag(47) 56.09 钯 Pd(46) 50.9 41.0 由表可知按 K和 K 临界吸收波长的规律,一般总是选择比靶子元素低一至二个原子序 数的元素作为滤色片材料。 吸收的 X 射线与物质的粒子作用又有二种效应。即                相干散射(与物质没有能量交换),产生位相和波长不变,只改变方向的次生 射线 波长和方向改变的次生 射线 反冲电子 不相干散射(与物质有能量交换) 散射效应 非散射效应:光电效应(产生光电子和 荧光) 吸收 X X X 这里主要介绍与本章内容有关的 X 射线荧光和相干次生 X 射线产生的机理。 1.X 射线荧光发射 X 射线荧光产生的机理类似于图 6.1.2 所示特征 X 射线,不同之处是它以 X 射线为激 发手段,而特征 X 射线以高速电子为激发源。当 X 射线和物质作用被吸收时,一部分与物 质粒子产生非散射效应的 X 射线将粒子的 K 层电子以光电子形式击出,其空穴由 L 层电子 填补并发射出 K 射线,这种射线称为荧光 X 射线。荧光 X 射线能量为  E=EK-EL,其能量 小于激发的 X 射线能量。 不同元素的原子,其原子结构不相同,可以发射出不同波长的荧光 X 射线,据此可根 据测得的 X 射线荧光波长,确定某一元素存在与否,并根据谱线强度测定物质中某元素含 量。这就是 X 射线荧光光谱分析,我们将在本章 6.5 节详细予以讨论。 需要注意的是,当 L 层电子向 K 层空穴跃迁时,也可能是非辐射的跃迁过程,而这部 分能量使核外与 L 层邻近的一个电子激发成自由电子,称为俄歇(Auger)电子的弛豫过 程。原子在 X 射线激发下,这二个过程之间存在一定的竞争,对较重的元素,内层 K 空穴 的充填以发射 X 射线荧光为主,因此在 X 射线荧光分析中多采用 K、L 系荧光。而俄歇过程 将在第七章电子能谱详细讨论
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