当前课程知识点：材料现代研究方法 > 第二章 X射线及其与物质的相互作用 > 2.3 X射线的吸收限与滤波片 > X射线的吸收限与滤波片
同学你好
这节课我要给大家讲的内容是
X线的吸收限与滤波片
实验证明
被穿行物体的质量吸收系数
与入射X线之间的波长
它们之间是存在这样一个关系的
这个是质量吸收系数
这是波长
这是被照射物体的原子序数
这是一个常数
成这样一个三次方的一个关系
画出曲线来讲
这是波长
这是质量吸收系数
我们看这个曲线当中分成几个阶段
比如这是明显有两个
阶段在这个位置是有一个突变
在这两个不同的波段它都遵循这样一个
变化规律
但是这两个波段当中的这个K值是不一样的
最短的这个波段是这个K值
这个波段K值是这个
这是它的一个特点
那么这里边有一个特殊的点
就是说在这个位置
这个位置有一个突变
比如说这第一个突变的位置
咱们称为K吸收限
这个K吸收限的位置
它取决于物质的原子结构
按照波长来讲
还会有一些L系的
比如这L系的
还有一些M系吸收限等等
那么吸收限产生的原因是什么
吸收限产生的原因是由于入射的光子的能量
大于被照射物体它的K层电子结合能
这个时候它很容易被电子吸收
把那K层的电子给打跑了成为光电子
这种原子被入射辐射电离现象称为光电效应
这个光电效应它会消耗大量的能量
表现为吸收系数的突变
当你入射的X线它波长
刚好短于这个K层的结合能的时候
比如说在这个位置的时候
在这位置的时候
这个时候它入射的光子的能量
刚好可以把这个K层的电子打跑
所以这个时候是最容易被吸收的
但是一旦说我这个入射的光子能量不够了
波长变长了比如说你变到这个位置
这时候你入射这个光子的能量
不会把这个K层的电子打跑
这时候它吸收的就少
所以这个就是说会
产生这样一个吸收限的一个原因
那这个吸收限实际对我们来讲是非常有用的
怎么来理解这个问题
你比如说我这有一个入射的X射线
这有一个不同波长的X射线
我如果说我想单独只要这个波长的X射线的话
我只要这个波长X射线
那怎么办我就可以找一个物质
让这个物质的吸收限
正好刚刚比这个波长的X线短一点
这个时候由于在这个位置
大家可以看出来在吸收限的右边
这个时候对这个波长的X射线吸收的是少的
而在它的左边对这个波长的X射线
它是吸收强度是很高的
所以这样你就可以将这个入射的X射线
不同波长的X射线给它进行过滤
就把这个波长的X射线给它去掉
只留下出来的X射线只剩这一个波长了
这个咱们叫什么叫滤波片
滤波片的原理就是这样
就是我要选一个
吸收限处于两个波长之间的这样一个物质
来进行滤波
这滤波是很重要的这两种情况实际上
是我们讲的X射线当中特征X射线的两个主要组份
一个是α一个β组分
我采用滤波片可以把β组分的X射线给它过滤掉
只留下单一的Kα组分的X射线
这样便于进行分析
如果你两个组分同时存在的话
衍射花样就很复杂了这时候你就很难进行分析
所以可以利用这个吸收限使X射线进行单色化
一般来讲
滤波片与常用的
靶的原子序数之间是有一定关系的
你比如说当靶材的原子序数小于30的时候
你滤波片原子序数要小于靶材一个
一般这是一个选取的原则
如果靶材原子序数大于42的时候
这时候滤波片这个物质的原子系数
就要比靶材的原子序数小两个
就要比靶材的原子序数小两个
处于中间是有可能是一个有可能是两个
这是一个原子序数与滤波片的选择的一个对应关系
但实质来讲我们要选的那个滤波片从根本来讲
是要求它的这个吸收限处于
靶材的那个Kα和Kβ之间
你比如说我现在采用铜靶
铜靶的Kα辐射
它的波长是1.54
铜靶的Kβ是1.39
那我想留下Kα将Kβ过滤掉
那我就要选这个滤波片的
吸收限就应该是在这两者之间
那你看比它原子序数小一个的镍
它的吸收限是1.48
1.48就处于它俩之间
所以这个就是
当我们用铜靶作为X射线的入射源的话
那我要选的滤波片就应该是用镍
如果我用钴靶
钴靶它KαKβ是这样一个数值
那我选它的滤波片的时候
就要选小它一个的原子序数铁
作为滤波片
铁的吸收限是1.74
1.74正好是位于1.79和1.62中间
所以这就是钴靶要选铁做滤波片
但是这个滤波片的厚度
大家应该根据衰减定律进行算一下
你不能让入射的X射线损失特别大
如果损失特别大出来之后
X光的能量强度又太低了
所以这个一般我们以Kα辐射的减弱50%为例
这个时候Kβ基本就是被过滤掉
好这节课内容这给大家讲到这里
-1.1 晶体、空间点阵及晶体学参数
-1.2 倒易点阵
--布拉菲点阵
-1.3 晶体的宏观对称
--晶体的宏观对称
-1.4 晶体的微观对称
--晶体的微观对称
-1.5 倒易点阵
--倒易点阵
-1.6 倒易点阵的应用
--倒易点阵的应用
-1.7 晶体投影
--晶体投影
-1.8 晶体投影的应用
--晶体投影的应用
-1.9 单晶体标准投影图
--单晶体标准投影图
-1.9 单晶体标准投影图--作业
-2.1 X射线的产生
--X射线的产生
-2.2 X射线与物质的相互作用
-2.3 X射线的吸收限与滤波片
-2.4 连续X射线
--连续X射线
-2.5 特征X射线
--特征X射线
-2.5 特征X射线--作业
-3.1 一个电子对X射线的散射
-3.2 一个原子对X射线的散射
-3.3 简单晶体对X 射线的衍射
-3.4 复杂晶体对X射线的衍射
-3.5 爱瓦德作图法
--爱瓦德作图法
-3.5 爱瓦德作图法--作业
-4.1 粉末照相法
--粉末照相法
-4.2 多晶衍射仪
--多晶衍射仪
-4.3 多晶体衍射峰特征
--多晶体衍射峰特征
-4.4 多晶体衍射峰强度
--多晶体衍射峰强度
-4.5 多晶体花样分析
--多晶体花样分析
-4.5 多晶体花样分析--作业
-5.1 晶块尺寸与微观应力的宽化
-5.2 晶胞常数的精确确定
-5.3 宏观应力的测定
--宏观应力的测定
-5.4 织构的表征
--织构的表征
-5.5 织构的测定
--织构的测定
-5.6 织构分析
--织构分析
-5.7 物相定性分析
--物相定性分析
-5.8 物相定量分析
--物相定量分析
-5.8 物相定量分析--作业
-6.1 电子波与电磁透镜
--电子波与电磁透镜
-6.2 电磁透镜的像差与分辨率
-6.3 电磁透镜的景深和焦长
-6.3 电磁透镜的景深和焦长--作业
-7.1 透射电子显微镜的结构与成像原理
-7.2 透射电子显微镜主要部件的结构与工作原理
-7.3 透射电子显微镜分辨率和放大倍数的测定
-7.4 透射电子显微镜样品制备
-7.4 透射电子显微镜样品制备--作业
-8.1 概述
--概述
-8.2 电子衍射原理
--电子衍射原理
-8.3 晶带定律与零层倒易截面
-8.4 倒易阵点的扩展与偏移矢量
-8.5 倒易阵点与电子衍射图的关系
-8.6 衍射斑点指数化
--衍射斑点指数化
-8.7 选区电子衍射
--选区电子衍射
-8.8 单晶电子衍射花样的标定
-8.9 复杂电子衍射花样的标定
-8.9 复杂电子衍射花样的标定--作业
-9.1 衍射衬度成像原理
--衍射衬度成像原理
-9.2 消光距离
--消光距离
-9.3 衍衬运动学
--衍衬运动学
-9.4 衍衬动力学简介
--衍衬动力学简介
-9.5 晶体缺陷分析
--晶体缺陷分析
-9.5 晶体缺陷分析--作业
-10.1 电子束与固体样品作用时产生的信号
-10.2 扫描电子显微镜的构造和工作原理
-10.3 扫描电子显微镜的主要性能
-10.4 表面形貌衬度原理及其应用
-10.5 原子序数衬度原理及其应用
-10.6 电子探针仪的结构与工作原理
-10.7 电子探针仪的分析方法及应用
-10.7 电子探针仪的分析方法及应用--作业
