Головна

СПЕКТР характеристичне випромінювання

  1. Взаємодія рентгенівського випромінювання з речовиною. Ефект Комптона.
  2. Вплив лазерного випромінювання на шкіру
  3. Шкідлива дія випромінювання
  4. Обчислення спектральної щільності кінцевої послідовності
  5. Гігієнічна характеристика іонізуючого випромінювання
  6. Дія лазерного випромінювання на очі
  7. дифракційну СПЕКТРИ

 При напрузі між катодом і анодом в кілька десятків кВ на тлі суцільного спектра гальмівного випромінювання для окремих дуже вузьких інтервалів довжин хвиль спостерігається різке зростання випромінювальної здатності (рис.4, піки Cu-К?, Cu-К?). Такі енергетичні піки називаються лініями. Сукупність і положення ліній визначається матеріалом «дзеркала» анода і утворює характеристичний рентгенівський спектр даного матеріалу. Особливість цих спектрів в тому, що, по-перше, їх структура при переході від одного хімічного елемента до іншого не змінюється; по-друге, незалежно від того перебувають атоми у вільному стані або входять до складу з'єднання рентгенівські спектри будуть ідентичними - звідси і назва характеристичні - характерні; і, по-третє, характеристичне випромінювання з'являється тільки в тому випадку, якщо напруга на трубці перевищить деяку, визначену, залежну від матеріалу дзеркала анода величину, яка називається потенціалом збудження. Діапазон енергій рентгенівських квантів (від 102 до 106 еВ), а також аналіз структури і особливостей рентгенівських спектрів дозволяє зробити висновок, що виникають вони внаслідок квантових переходів, які здійснюють електрони внутрішніх шарів атома. Ці шари є повністю заповненими, тому рентгенівський квант може виникнути тільки в тому випадку, якщо на одній з внутрішніх оболонок з'явиться вільне місце. Механізм виникнення характеристичних спектрів в рентгенівській трубці був запропонований Косселем в 1914 р Падаючий пучок електронів вибиває, наприклад, з К-шару різних атомів електрони. На ці виникли вакантні місця можуть перейти електрони рівнів L, M, N, О і т.д. При цьому будуть поширені кванти електромагнітного випромінювання з енергією:

h?i = Ei - Ek . (6)

 Сукупність частот випускаються при переході на рівень К утворює К-серію рентгенівського спектра (рис.5), лінії якої в порядку зростання частоти позначаються індексами ?, ?, ?, ?, тобто переходу відповідає До?-лінія; - До?-лінія і т.д. Аналогічно утворюються і інші серії: L-серія (L?, L?, L?, L?); М-серія (М?, М?, М?, М?) і т.д. Рентгенівські спектри однотипні, тому що внутрішні оболонки у різних атомів однакові і відрізняються лише по енергії, яка для внутрішніх оболонок пропорційно і незначно зростає з ростом атомного номера.

 Мозлі встановив простий закон, що зв'язує частоти відповідних спектральних ліній з атомним номером матеріалу анода:

 , (7)

де - постійна, яка має різні значення для різних ліній: З? ? З? ? З? ? З? , Але однакові для даної лінії різних елементів: СCu-К? = СCo-К? = СW-К? = СFe-К? ...; ? - постійна екранування, має різні значення для кожної серії ?K ? ?L ? ?M ? ?N, Але не змінюється при переході від одного хімічного елемента до іншого, наприклад, для К - серій всіх елементів ? = 1, для L - серій ? = 7,5

4. ВЗАЄМОДІЯ РЕНТГЕНІВСЬКОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ З РЕЧОВИНОЮ

Рентгенівське випромінювання при проходженні через будь-яка речовина втрачає частину своєї енергії: або в результаті істинного поглинання, тобто внаслідок перетворення енергії електромагнітного поля в інші види енергії; або в результаті розсіювання, коли з просвічує об'єкта виходять промені, що не збігаються за напрямком з первинним пучком.

Поглинання описується законом Бугера-Ламберта:

J = J0 e-?l, (8)

де J0, J - інтенсивності пучка на вході в речовину і на виході з нього, відповідно; l - Товщина шару; ? - лінійний коефіцієнт ослаблення:

? = k ?3 Z4 ?, (9)

де ? - довжина хвилі рентгенівського випромінювання, Z і ? - атомний номер і щільність речовини-поглинача, відповідно

На практиці в якості характеристики поглинальної здатності речовини зручно використовувати масовий коефіцієнт ослаблення - ?m = ? / ?, який не залежить від фізичного стану речовини. В цьому випадку для води, пари та льоду коефіцієнт ослаблення матиме одне і теж значення. Для оцінки поглинальної здатності зручно вико ристовувати величину, звану шаром половинного поглинання. Це товщина шару даного речовини - ?, яка зменшує початкову інтенсивність вдвічі - J? = J0/ 2.

J? = J0 е-??, Звідки ? = ln2 / ? = 0,693 / ?. (10)

Вивчення спектрального складу розсіяного рентгенівського випромінювання показує, що в ньому є довжини хвиль, рівні первинного випромінювання (когерентне розсіювання), а також довжини хвиль великі, ніж падаючі (некогерентного розсіювання). Крім того, можуть спостерігатися довжини хвиль, що відповідають характеристическому спік

тру просвічує речовини.



СПЕКТР ГАЛЬМІВНОГО РЕНТГЕНІВСЬКОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ | рентгеноструктурного аналізу

Рентгенівське випромінювання. | ВИПРОМІНЮВАННЯ | ВИКОРИСТАННЯ РЕНТГЕНІВСЬКОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ В МЕДИЦИНІ | ОСНОВНІ ТА СПЕЦІАЛЬНІ МЕТОДИКИ Рентгенологічне дослідження В СТОМАТОЛОГІЇ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати