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