1、第一部分 基本原理,第一章 X射线的产生和性质,1.1.1. X射线的发现 1895 W. C. Rntgen (German physicist),1.1 X射线的本质,1.1.2 X射线的特性及应用不可见 沿直线传播穿透力强能使许多物质发光对生物细胞有杀伤作用,1.1.3 X射线的本质,X射线究竟是粒子流,还是电磁波?,有一种鉴定方法就是看X射线能否借助含有一系列细线的衍射光栅而衍射。要想得到适当的衍射,这些细线的间距必须大致与辐射线的波长大小相等。,德国物理学家劳厄,晶体内部原子规律性地排布,设想X射线是极短的电磁波,其波长和晶体中原子间距具有相同的数量级,那么当用X射线照射晶体时应能观
2、察到干涉现象。,劳厄的X射线衍射实验表明X射线是一种电磁波。,波长很短: 10-2-102埃,波粒二象性,1.2 X射线的产生,X射线管 同步辐射X射线源,X射线管,X射线管的基本构造,特殊结构的X射线管 旋转阳极X射线管-功率大 (强度大),细聚焦X射线管 -分辨率高,同步辐射X射线源,速度接近光速的带电粒子在磁场中作圆周运动时,会沿着偏转轨道切线方向发射连续谱的电磁波。,同步辐射光频谱宽且连续可调:具有从远红外、可见光、紫外直到X射线范围内的连续光谱 亮度高:同步辐射光源的X射线亮度比常规X光机的高好几个数量级 高准直度、高纯净性、精确度高以及高稳定等独特的性能。,连续X射线谱(多色X射线
3、),标识X射线谱(单色X射线),1.3 X射线谱,1.3.1 连续X射线谱, 短波限0, 连续谱,K11.11.410-9,e.g. for W(Z=74) when V=100 kV, =1%,连续X射线的总强度,X射线管发射连续X射线的效率,1.3.2 标识X射线谱,标识谱产生机理,标识谱特点, 若干个系 K、L、M辐射,标识谱特点,IK IK,标识谱特点 激发电压VK 管电压增大到一定值后才会产生X射线。,欲激发出靶材原子内层电子,例如K层电子,阴极射来的电子的动能必须等于或大于K层电子与原子核结合能EK,或K层电子逸出原子所做的功WK,即,1-20KV 2-25KV 3-35KV,标识谱特点 -Z,若n1=1, n2=2,则,-莫塞莱定律,Where K2 and n are constants, n=1.5 for K series; n=2 for L series,标识X射线的强度,selection of working voltage when V/VK=35, maximum I标/I连 obtained.,