x射线衍射定向法重点.pptVIP

一、x射线的性质及应用 1、穿透力强。 X射线因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。用于医疗诊断和工业材料的检测。 2、干涉、衍射、反射、折射作用。 这些作用在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。 3、感光作用。 X射线同可见光一样能使胶片感光。胶片感光的强弱与X射线量成正比，当X射线通过人体时，因人体各组织的密度不同，对X射线量的吸收不同，胶片上所获得的感光度不同，从而获得X射线的影像。? 如图3-1所示 ? 4、荧光作用。X射线波长很短不可见，但它照射到某些化合物如P、ZnS、CdS等，可使物质发生荧光。这种作用是X射线应用于透视的基础，利用这种荧光作用可制成荧光屏，用作透视时观察X射线通过人体组织的影像，也可制成增感屏，用作摄影时增强胶片的感光量。 5、电离作用。物质受X射线照射时，可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量，根据这个原理制成了X射线测量仪器。 二、X射线的产生获得 1、X射线源一般可以从以下三种途径获得： A、X射线机 B、同步辐射X射线源 特点：强度高（是普通X射线机的105倍）、发散度小，稳定性好。 C、放射性同位素X射线源 2、用X射线管获得射线的原理 （1）如图3-2所示，为获得X射线的实验装置：抽真空容器(玻璃管），阴极K（灯丝）,阳极A,也叫对阴极，由金属制成，在K、A间加高压。 （2）x射线产生的过程： 由阴极K发出热电子，经高速电压加速，获得能量，运动速度很大，这种高速电子去撞击阳极A，而发出X射线。 3、X射线机 主要部件：X射线管、高压变压器、电压电流的调节稳定系统、探测分析器 1）最常用的X射线管是封闭式热阴极X射线管（一个热阴极、一个阳极） 2）管内抽到10-7torr高真空 3）X射线管的阳极靶材料：W、Ag、Mo、Cu、Ni、Co、Fe、Cr 4）影响因素：阴极和阳极管电压和X射线的管电流 5）冷却：水冷式 6）重要质量指标：焦点形状、大小；焦点的形状是由阴极灯丝的形状和金属聚焦罩形状决定的。 三、X射线谱 X射线不是单一波长的，而是由不同波长的 X射线组成的。X射线管中发出的X射线分为二部分：连续 X射线谱和特征X射线谱。如图所示 1、连续X射线谱（白色X射线谱）： 从某个最短波长λ0开始，经过一个强度最高点λm的连续的各种波长的X射线。 （1）产生连续X射线谱的原因：高速运动的电子撞击阳极，动能降低，部分动能转化为射线的能量。穿透深度不一样，射线的能量也不一样，导致产生的X射线的波长不一样，因此形成了波长不同的连续波。X射线获得的能量越高，波长越短。 （2）短波极限λ0：与所有的基本粒子一样，X射线具有波粒二相性。同时，由于X射线的波长很短，它的粒子性往往表现的很突出，故X射线也可视为一束具有一定能量的光量子流。在极限情况下，电子将其在电场中加速得到的全部动能转化为一个光子，则此光子的能量最大、波长最短，相当于短波极限波长的X射线。 其中，e为电子电荷，V为X射线管管电压，h为普朗克常数，c为光速。 （3）影响连续X射线谱强度的因素：（管压、管电流和金属靶原子序数） A:管压 当管电流和阳极材料 不变而提高管电压时， 各波长X射线的强度都 提高，但短波极限和 强度最大值对应的 波长减短； B：管电流 当管电压和阳极材料 不变而提高管电流时， 各波长X射线的强度 都提高，同时，短波 极限和强度最大值 对应的波长不变； C：阳极靶材料 当管电压和管电流 不变而提高阳极材料 的原子序数时，各 波长X射线的强度 都提高，同时，短波 极限和强度最大值 对应的波长不变。 W:74 Ag:47 Mo:42 2、特征X射线谱（标识X射线谱） （1）定义： 当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值，此波长可做为阳极靶材的标志或特征，故称为标识谱或特征谱。如图所示 （2）产生的原理: 从阴极发出的高速电子与阳极撞击时，会将阳极物质深层电子轰出到外层，使原子处于不稳定状态，外层的电子又会跃迁到内部空位，能量降低，并以一定波长的x射线发射出去。如图所示为特征X射线的示意图。 （3）当用