X射线的产生和性质

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,X射线衍射,X Ray Diffraction,XRD,2,X射线的觉察,1895年，德国物理学家伦琴,争论阴极射线时觉察，由于对,其本质不了解，称为X射线，,亦称伦琴射线。,Roentgen,3,X射线的觉察,劳厄,(1879,1960),德国物理学家,1912年觉察了X射线通过晶体时产生的衍射现象，从而导致了X射线衍射技术的诞生，它成为争论晶体内部构造的重要技术手段。他因此项成果于1914年获奖。,4,X射线的觉察,L.,布拉格,(1890,1971),H.,布拉格,(1862,1942,),布拉格父子于1913年借助X射线成功地测出金刚石的晶体构造，并提出了“布拉格公式”，为最终建立现代晶体学打下了根底，于1915年获奖。当时，小布拉格年仅25岁，是至今为止最年轻的诺贝尔奖获得者。,X,射线区,紫外区,可见光区,红外区,微波区,无线电区,X,射线的本质,X射线的本质是一种电磁波，与可见光完全一样，仅仅是波长短，波长为10-2-102，即0.001nm-10nm,介于紫外线与射线之间，因此不能用肉眼观看到；同样能产生反射、折射、散射、干预、衍射、偏振和吸取等现象。,5,6,X射线的产生原理,原理：,高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中,99%,的能量转换为热量，而,1%,的能量转换为,X,射线。,：,7,X射线的产生,X射线产生的三个根本条件,产生自由电子；,使电子作定向,的高速运动；,在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停顿。,：,8,接变压器,玻璃,钨灯丝,金属聚灯罩,铍窗口,金属靶,冷却水,电子,X,射线,X,射线,X,射线管剖面示意图,X射线的产生过程演示,40KV,高压,220V400mA,电流,9,X射线谱,由X射线管放射出来的X射线可以分为两种类型：,连续X射线,标识X射线,：,10,连续X射线谱的产生气理,连续X射线,具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，它和可见光相像，亦称多色X射线。,产生气理：能量为eV的电子与阳极靶的原子碰撞时，电子失去自己的能量，其中局部以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子流即为X射线。单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的，绝大多数电子要经受屡次碰撞，产生能量各不一样的辐射，因此消失连续X射线谱。,11,标识X射线谱的产生气理,产生气理,标识X射线谱的产生气理与阳极物质的原子内部构造严密相关的。原子系统内的电子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各个能级。在电子轰击阳极的过程中，当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时，于是在低能级上消失空位，系统能量上升，处于不稳定激发态。较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁，并以光子的形式辐射出标识X射线谱。,：,12,标识X射线谱的产生气理,：,13,什么状况下会产生X射线衍射？,布拉格方程,2dsin,=n,n=1,2,3.,波长：由布拉格方程,2dsin,=n,得，,sin,=n/,2d,sin 1,且当,n=1,时,2d,X,射线衍射,d,光程差为波长的整数倍。,各散射,X,射线之间在某个方向上相互加强称为,X,射线衍射。,什么状况下有最大程度的相互加强即晶体外表产生衍射条件？,产生衍射的极限条件是什么？,14,X射线的应用,X射线广泛地应用医学、工程、材料、宇航事业上。例如：,人体探伤,晶体构造分析,材料和构件无损探伤,