五、X射线(§17-5)

    1. X射线的发射和发射谱

    高速电子轰击靶物质,就会产生X射线;产生X射线的器件称为X射线管。X射线谱是由两部分构成的,即连续谱和线状谱(也称标识谱)

    (1)  连续谱是由高速电子受到靶的制动而产生的轫致辐射,具有以下特点:

    a)  存在一个与加速电压成反比的短波极限;

    b)  短波极限与靶材料的性质无关。

    (2)  标识谱是由于高速电子的轰击而使靶原子内层出现空位、外层电子向该空位的跃迁所产生的辐射,具有以下特点:

    a)  各种元素的标识谱有相似的结构;

    b)  按原子序数的次序比较各元素的标识谱,波长依次变化,不表现周期性;

    c)  谱线的结构与靶元素的化学状态基本无关;

    d)  轰击靶物质的电子的能量必须相当高。

    2. 俄歇电子和同步辐射

    (1)  当外层电子向内层空位跃迁时,不发射X射线,而是将能量传递给同层的其他电子或更外层的某个电子,这个电子获得能量而脱离原子核的束缚,这个脱离原子核束缚的电子就称为俄歇电子。

    因为俄歇电子的能量决定于原子内层的能级结构,所以俄歇电子携带了反映原子内层能级结构状况的多方面讯息,如结合能、状态量子数等。俄歇电子能谱仪已经发展为一种实用的分析仪器,其中离子-感生俄歇电子能谱仪在等离子体物理研究中有许多应用。

    (2)  同步辐射

    任何带电粒子作加速运动都要辐射电磁波。在圆周运动中,带电粒子所产生的辐射能量与粒子质量的四次方成反比,所以总是使用小质量的带电粒子(如电子)在同步加速器中作圆周运动,来获得这种辐射,故称同步辐射。

    由于同步辐射具有一系列优异特性,所以它作为一种新型光源倍受关注,并得到迅速发展。

       
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