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X射线实验 上海宝徕科技开发有限公司 X射线各种特性的研究 目录 引言 实验元件··················································· 3 X射线实验仪··········································· 3 X-ray Apparatus简介········ ·························· 5 X 射线的探测··············································· 6 简述几种X 射线的探测··································· 6 用电离法探测X射线实验 ································7 X射线的吸收···············································10 研究X射线的衰减与吸收体物质和厚度关系 ·················10 吸收系数与波长及元素的关系连续光谱和特征光谱1895年伦琴（W.C.Roentgen）研究阴极射线管时，发现X 图1—1 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4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）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。 图1—2 X光管 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5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。 图1—3 测角器的靶台 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，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）；···设置每次测量的持续时间（通常取5s—10s）；···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）； ···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 图1—4 COUPLED模式下靶台和传感器的角位置 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，也可用设置