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X-射线吸收

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X-射线吸收

X射线吸收相关内容Relatedtopics轫致辐射、特征辐射、布喇格散射、微弱吸收、质量吸收系数、吸收边沿、半吸收厚度、光电效应、康普敦散射、配对生产原理和任务Principleandtask使用单晶分析仪可以对多色的X射线进行能量的选择,获得的单色辐射做为主辐射,用它来测量各种金属的吸收行为与吸收厚度和主辐射波长的函数关系。实验设备EquipmentX射线基本组件,35kV09058.991X射线的角度计,35kV09058.101铜X射线管的插入组件09058.501计数管,B型09005.001晶体锂氟化物,裱好的09056.051X射线吸收设备09056.021推荐的附件X射线组件软件,35kV14407.611数据线,插头/插座,9针14602.001计算机课题Problems1.由测量得到,铝、锌的主辐射强度的减弱是材料厚度和在两个不同波长处的函数。从测量值的图中可以决定物质的吸收系数。例图1X射线吸收实验设备2.确定铝、锌、锡箔物质吸收系数的厚度常数与波长的函数关系,这可以用函数μ/ρfλ3图象表示出来。3.确定铜、镍的物质吸收系数与波长和测量划分值的函数关系。计算K层能量。4.函数μ/ρfZ3被证明是有效的。实验设备组装和实验过程Setupandprocedure按例图1组配实验设备。把X射线仪的开关关掉,在实验设备基板面的相应的套接口上连接好角度计和计数管,设置角度计和裱好的晶体分析仪在左挡板,设置计数管在右档板。记录光谱还需要以下的设置自动和手动模式门时50s或更长角步进宽度0.1°阳极电压Ua2535kV,阳极电流Ia1mA注意请不要将计数管长时暴露在主辐射区下。为了保证最小的相对误差,总是使用一个50s或更长的门时,以致所有的脉冲数总能高于1000。在脉冲小时,本底辐射必须被计算在内,并在加速电压Ua0V时,开始仔细考虑。由于计数器存在死时间τ,高脉冲率N应根据如下的式子,被修改为正确的脉冲率N。为了确定两种不同材料的吸收是吸收器厚度的函数,首先,不用吸收器测量不同观察角(波长)的强度,然后用吸收器再测一遍。两种金属箔可以结合使用。在例图2中绘制测量值。在6°λk(Cu)在这里都可以使用。当λk(Ni)149pm时,这是完全正确的。使用从(7)式得到的λk(Ni)值EK(镍)8.32keV(理论值8.33keV)。镍滤波器被用来对从铜X射线管的辐射做单色化。当完成单色化后,只有具有E(Kα)EKEL23=(8.890.95)keV8.03keV的铜辐射Kα特征射线允许通过,而E(Kβ)EKEM23(8.980.074)keV8.9keV的Kβ特征射线被吸收(请查看相关实验5.4.06)。吸收曲线在λ﹤100pm处的减少是第二级散射衍射的结果。通过简单的计算可以帮助加强验证这个事实。在高能区,X射线谱的开始,是由X射线管的加速电压决定的(请查看相关实验5.4.09)。根据(7)式,25kV的加速电压对应49.6pm的波长。如果这一值被代入第二级衍射布喇格方程,那么散射将在观察角小于14.3°时发生。在这个观察角下,波长为99.2pm的X射线从第一级衍射发射,以致在观察角ϑ﹥1.3°(99.2pm)下主辐射有一定百分比的短波光子与吸收器发生碰撞。结果,吸收器表现比本身跟清晰。这种扰乱效果并不象例图5表现的那么生动。由于选定特定的减小的源电压Ua20kV,轫致辐射只在大的观察角范围内有活动。而且,轫致辐射的强度在Ua35kV处比Ua20kV小。最后,例图6显示了吸收和原子序数Z的关系。请记住在λλk范围内,吸收行为是不同的,原子序数Z对吸收系数的关系,只能在相等的吸收范围内进行比较。有交叉标注的文献数值可以作为测量值的参考。参考文献相关原子能级值引自化学和物理手册,科学研究协作委员会CRC印刷公司佛罗里达美国州名Florida例图4铜的吸收边沿Ua25kVλk=138pm例图5镍的吸收边沿Ua25kVλk=149pm例图6()用圆标注的值是文献值

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