X射线的吸收及应用

X射线的吸收及应用选自第一章：X射线的性质第5节:X射线与物质的相互作用X射线与物质的相互作用X射线与物质的相互作用，是一个比较复杂的物理过程。入射到某物质的X射线分为散射、穿透和吸收三部分透射入射吸收样品散射散射热其他形式透射系数和吸收系数强度为I0的入射线照射到厚度为t的均匀物质上，透过深度为x处、厚度为dx的物质后其强度的衰减dIx/Ix与dx成正比，μl称线吸收系数，X射线通过单位厚度（即单位体积）物质的相对衰减量。左式积分得透射系数dxIdIlxx0lttIeIdxxtI0It质量吸收系数μl与密度有关，使用起来不方便。为表达物质本质的吸收特性，提出质量吸收系数μm：则有：μm的物理意义：X射线通过单位面积上单位质量的物质后强度的相对衰减量。lm00mmtmtIIeIeρ：吸收体的密度X射线透视、无损检测原理I0It1It1It2多组元的化合物、固溶体或混合物的μm仅取决于各组元的质量吸收系数μmi及各组元的质量分数ωi，即：被检工件内部结构不同，对X射线的衰减能力也不同，因此各部分透射X射线的强度图像能清晰地展现被检样品内部的细微结构。适用于想知道内部缺陷又不希望破坏样品的情况。1nmmiii质量吸收系数决定于吸收物质的原子序数Z和X射线的波长：物质的原子序数越大，吸收系数就越大，表现为对X射线的强烈衰减。X射线的波长越短，吸收系数就越小，穿透能力越强。含铅材料制作X射线防护设备。质量吸收系数334ZKm吸收限但μm并非连续变化，而是在某些波长位置上突然升高，出现了吸收限。每种物质都有其特定的一系列吸收限，吸收限的存在暴露了吸收的本质。334ZKm吸收热能被衰减的X射线的能量二次X射线光电子俄歇电子只在特定波长发生样品吸收限的应用——滤波片的选择λkα(光源)λk(滤波片)λkβ(光源)滤波片的厚度：滤波前：Ikα≈5Ikβ滤波后：Ikα≈600IkβZ靶＜40，Z滤＝Z靶-1Z靶≥40，Z滤＝Z靶-2未滤波的Mo辐射曲线相对强度k吸收限Zr吸收曲线滤波后的Mo辐射曲线波长KβKα吸收限的应用——阳极靶材的选择选择靶的Kα谱位于试样元素K吸收限的右近邻（稍大于λK）或左面远离λK的低μ处。Z靶≤Z试样+1如Fe试样用Co或Fe靶，不能用Ni靶。Fe靶的Kα相对强度Fe试样的K吸收限波长Ni靶的KαCo靶的Kα