X射线源及其发射谱.ppt
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第一章: X射线源及其发射谱 /;1. X射线的发现及其本质的确定; 2)X射线波长λ与光子能量的关系式; 3)X射线在电磁辐射谱中的位置; 4)典型的波粒二象性
1)波λ 偏振 相干散射 界面的反射、折射 用经典电磁理论处理
2)粒子 光电吸收 不相干散射 用量子理论处理;2.X射线管及其发射谱;图1 密封式X射线管结构;2)X射线管发射谱
(1)连续谱
辐射机制:韧致辐射
最短波长
(2)标识谱(特征谱)
波长(光子能量)由靶元素确定的线谱,它在所加电压高于靶元素的激发电压时叠加在连续谱上。
A.辐射机制:靶原子内的电子跃迁
B.主要谱线 LIII→K
LII→K
M→K;图2 各种阳极发出的X射线谱;例 Cu;C.特征谱强度 I
与电压V电流i的关系 n=1.5--2
与连续谱比,当 时,强度强两个量级
K系三条谱线的强度比 ; 3)X射线管的主要性能指标
靶元素 确定谱特征 常用靶元素Mo Cu W Ag
功率 密封管1-3KW 旋转靶12KW, 18KW(100KW)
焦斑 标准焦斑 细聚焦管 ;3.同步辐射; 2)同步辐射装置
二极弯转磁铁(Bend Magnet)、扭摆磁铁(Wiggler Magnet)、波荡器(undulator) ;同步辐射的优异特性
1)广宽平滑的连续谱
根据电子能量的不同,其频谱范围可从红外直至 真空紫外,软X射线,硬X射线,甚至γ射 线,其特征波长 为
其中R为电子弯转半径,γ为电子能量与其静止 能量(0.511Mev)之比
2)高强度
;图4 同步辐射频谱;图5 X射线源亮度;3)方向性好
同步辐射功率集中在电子运动方向上极小的立体角内,其 立体角的大小约为 。
例:1Gev的电子所发射的同步辐射集中在0.5mrd的立体角内;4)偏振性
5)洁净
6)脉冲时间结构
7)高稳定性
8)可由理论准确计算
9)同步辐射实验室对全世界开放;;;4.其它X射线源;5.X射线辐射损伤与防护
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