第一章 X射线物理学基础

1、第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物理学基础n 引言引言1895年，德国物理学家伦琴发现年，德国物理学家伦琴发现X射线射线n 1912年，法国物理学家劳厄提出年，法国物理学家劳厄提出2个假设：个假设：X射线是电磁波，波长为原子线度的射线是电磁波，波长为原子线度的1/10；X射线能产生衍射射线能产生衍射 第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物理学基础劳厄方程劳厄方程第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物理学基础n 英国布拉格父子从英国布拉格父子从反射角度反射角度提出设想，并推导出了提出设想，并推导出了著名的著名的布拉格方程布拉格方程：2dsin=n第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物

2、理学基础n 1913年，布拉格用年，布拉格用X分光计首次测出了分光计首次测出了NaCl晶体晶体结构结构第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物理学基础n 小布拉格在用特征小布拉格在用特征X射线射线分析了一些碱金属卤化物分析了一些碱金属卤化物的晶体结构之后，与其父的晶体结构之后，与其父亲合作，成功地测定出了亲合作，成功地测定出了金刚石的晶体结构，并用金刚石的晶体结构，并用劳厄法进行了验证。劳厄法进行了验证。（1） X射线衍射学射线衍射学根据衍射花样，在入射根据衍射花样，在入射X射线波长已知的情况下射线波长已知的情况下测定晶体结构测定晶体结构，研究与物质，研究与物质结构和结构变化相关的各种问题。结

3、构和结构变化相关的各种问题。通过这些研究，通过这些研究，X射线学出现了射线学出现了2个分支：个分支：第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物理学基础（2）X射线光谱学射线光谱学根据衍射花样，在分光根据衍射花样，在分光晶体结构已知的情况下测定各种物质发出的晶体结构已知的情况下测定各种物质发出的X射线的射线的波长波长和强度，研究物质的原子结构和成分。和强度，研究物质的原子结构和成分。XRDXRFn1.1 X射线的性质射线的性质n1.2 X射线的产生射线的产生n1.3 X射线谱射线谱n1.4 X射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用n1.5 X射线的衰减规律射线的衰减规律n1.6 吸收限的应用吸收

4、限的应用第一章第一章 X射线的物理学基础射线的物理学基础1.1 X射线的性质射线的性质1.1 X射线的性质射线的性质本质本质电磁波，波长（电磁波，波长（0.0110nm）介于紫外线）介于紫外线和和射线之间，呈现波粒二象性。射线之间，呈现波粒二象性。 nm m mm cm m km波长波长（）（） 射射线线可见光可见光微波微波无线电波无线电波UVIR射射线线1.1 X射线的性质射线的性质n 波动性波动性X射线以一定频率和波长在空间传播，反射线以一定频率和波长在空间传播，反映物质运动连续性，可以解释在传播过程中发生的映物质运动连续性，可以解释在传播过程中发生的干干涉、衍射涉、衍射等现象。等现象。

5、n 硬硬X射线射线波长较短波长较短的的X射线。能量较高，穿透性较射线。能量较高，穿透性较强，适用于金属部件的强，适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析无损探伤及金属物相分析。n 软软X射线射线波长较长波长较长的的X射线。能量较低，穿透性弱，射线。能量较低，穿透性弱，可用于分析非金属的分析。可用于分析非金属的分析。n X射线衍射分析常用波长射线衍射分析常用波长0.050.25nm，其中金属材，其中金属材料：料：0.0050.1nm。1.1 X射线的性质射线的性质n 粒子性粒子性X射线以光子形式辐射和吸收，具有一射线以光子形式辐射和吸收，具有一定质量、能量和动量，反映物质运动的分立性。表定质量、能

6、量和动量，反映物质运动的分立性。表现在与物质相互作用和交换能量的时候，如现在与物质相互作用和交换能量的时候，如光电效光电效应、二次电子应、二次电子等。等。n X射线光子的频率射线光子的频率 、波长、波长 、光子能量、光子能量和动量和动量 p p 之间关系如下：之间关系如下：=h=h=hc /=hc /p=h / p=h / 返回返回1.2 X射线的产生射线的产生 以某种方式产生一定量自由电子以某种方式产生一定量自由电子 在高真空中，在高压电场作用下在高真空中，在高压电场作用下迫使这些电子做定向运动迫使这些电子做定向运动 在电子运动方向上设置障碍物以在电子运动方向上设置障碍物以急剧改变电子运动速

7、度急剧改变电子运动速度X射线管射线管条条 件件1.2 X射线的产生射线的产生1.2 X射线的产生射线的产生阴极阴极阳极阳极n 结构结构阴极阴极发射电子，灯丝外设金属聚焦罩，用于聚焦电子发射电子，灯丝外设金属聚焦罩，用于聚焦电子束。常用束。常用W丝。丝。阳极阳极产生产生X射线，由熔点高、导热好的铜制成，并镀一射线，由熔点高、导热好的铜制成，并镀一层层Cr、F e 、Co 、Ni 、Mo等金属以等金属以产生不同波长产生不同波长X射线。射线。1.2X射线的产生射线的产生n 工作原理工作原理阴极阴极阳极阳极n X射线接收射线接收与靶面呈与靶面呈6方向接收方向接收n 这种这种X射线管的功率比较低，一般为

8、射线管的功率比较低，一般为500w3000w1.2 X射线的产生射线的产生1.2 X射线的产生射线的产生主要由于高速运动电子的动能仅主要由于高速运动电子的动能仅1%转变成转变成X射线，射线，其余其余99%都转变成都转变成热能，功率过高靶面容易烧熔。热能，功率过高靶面容易烧熔。如何提高功率？如何提高功率？旋转阳极靶：阳极不断旋旋转阳极靶：阳极不断旋转，电子束轰击部位不断转，电子束轰击部位不断改变，不会出现烧熔，功改变，不会出现烧熔，功率可提高至率可提高至100kw。旋转阳极靶旋转阳极靶X射线管射线管X射线的产生射线的产生n 同步辐射加速器同步辐射加速器n 同步辐射是由以接近光速运动的电子在磁场中

9、作同步辐射是由以接近光速运动的电子在磁场中作曲线运动改变运动方向时所产生的电磁辐射，其曲线运动改变运动方向时所产生的电磁辐射，其本质与我们日常接触的可见光和本质与我们日常接触的可见光和X光一样，都是电光一样，都是电磁辐射。由于这种辐射是磁辐射。由于这种辐射是1947年在同步加速器上年在同步加速器上被发现的，因而被命名为同步辐射被发现的，因而被命名为同步辐射（Synchrotron radiation）。）。n 特点：宽波段、高准直、高偏振、高纯净、高亮特点：宽波段、高准直、高偏振、高纯净、高亮度、窄脉冲、可精确预知，此外，同步辐射光还度、窄脉冲、可精确预知，此外，同步辐射光还具有高度稳定性、高

10、通量、微束径、准相干等独具有高度稳定性、高通量、微束径、准相干等独特而优异的性能。特而优异的性能。返回返回1.3 X射线谱射线谱nX射线谱射线谱X射线强度随波长变化的曲线射线强度随波长变化的曲线连续连续X射线谱射线谱特征特征X射线谱射线谱1.3 X射线谱射线谱1.31 连续连续X射线谱射线谱n 1、含义含义由波长连续变化的由波长连续变化的X射线构成，也称射线构成，也称白色白色X 射线或多色射线或多色X射线。射线。n 由图示曲线可知，每条曲线由图示曲线可知，每条曲线都有一都有一强度极大值强度极大值（对应波（对应波长长m）和一个）和一个波长极限值波长极限值（短波限短波限0）。）。强度极限强度极限短

11、波限短波限1.3 X射线谱射线谱如何解释连续谱的形成？如何解释连续谱的形成？n 量子理论量子理论n 当能量为当能量为1eV的电子与阳极靶原子碰撞时，电子损的电子与阳极靶原子碰撞时，电子损失自己的能量，其动能的一部分以失自己的能量，其动能的一部分以X光子的形式辐光子的形式辐射出来，其余部分转化为热能。在与阳极靶相碰射出来，其余部分转化为热能。在与阳极靶相碰的众多电子中，有的发生一次碰撞，即辐射一个的众多电子中，有的发生一次碰撞，即辐射一个光子，有的则多次碰撞辐射多个能量各异的光子，光子，有的则多次碰撞辐射多个能量各异的光子，它们的总和构成连续谱。它们的总和构成连续谱。1.3 X射线谱射线谱n 极

12、限情况极限情况：一个电子经一次碰撞即把所有能量转：一个电子经一次碰撞即把所有能量转变为光子能量，光子能量达到最大。变为光子能量，光子能量达到最大。1.3 X射线谱射线谱n 最大能量光子即具有最短波长最大能量光子即具有最短波长短波限短波限0。VeVhchcheV20max104 .12结论结论短波限短波限0与加速电压（管与加速电压（管电压）有关，而与阳极靶材（电压）有关，而与阳极靶材（Z）无关无关。1.3 X射线谱射线谱n 影响连续谱因素：影响连续谱因素：管电压管电压U U、管电流、管电流 I I 和靶材和靶材Z ZI I、Z Z不变，不变，增大增大U UU U、Z Z不变，不变，增大增大I I

13、U U、I I不变，不变，增大增大Z Z强度提高强度提高，m m、0 0移向移向短波短波强度一致提高，强度一致提高，m m、0 0不变不变1.3 X射线谱射线谱管电压管电压 U管电流管电流 I靶材原子靶材原子序数序数 Z1.3 X射线谱射线谱n 2、X射线强度射线强度垂直垂直X射线传播方向的单位面积上射线传播方向的单位面积上在单位时间内所通过的光子数目的能量总和在单位时间内所通过的光子数目的能量总和。n X射线强度射线强度 I 取决于光子的能量取决于光子的能量h h和光子数和光子数n n，因此连，因此连续谱中强度极值不在短波限，而在约续谱中强度极值不在短波限，而在约1.51.50 0处。处。I

14、 Ic c=KiZV=KiZVm mnK ：1.110-91.410-9；m=2；Z：靶材原子序数；：靶材原子序数；V：管：管电压；电压；i：管电流：管电流n X射线管效率射线管效率电子流能量中用于产生电子流能量中用于产生X射线的百射线的百分数，即分数，即KVZiVKiZVXX2射线管功率射线总强度连续1.3 X射线谱射线谱1.3.2 特征特征X射线谱射线谱n 1、含义含义由由一定波长一定波长的若的若干干X射线叠加在连续谱上构成，射线叠加在连续谱上构成，也称单色也称单色X射线和标识射线和标识X射射线。线。当管电压超过某临界值时才当管电压超过某临界值时才能激发出特征谱能激发出特征谱。如图所示，如

15、图所示，U管管=35KV时，时，波长波长0.63埃和埃和0.71埃处出埃处出现特征峰。现特征峰。强度极限强度极限短波限短波限n 2、产生机理、产生机理当管电压达到或超过某一临界值时，阴极发出的电子当管电压达到或超过某一临界值时，阴极发出的电子在电场加速下将靶材物质原子的内层电子击出原子外，在电场加速下将靶材物质原子的内层电子击出原子外，原子处于高能激发原子处于高能激发态，有自发回到低能态态，有自发回到低能态的倾向，外层电子向内的倾向，外层电子向内层空位跃迁，多余能量层空位跃迁，多余能量以以X射线的形式释放出射线的形式释放出来来特征特征X射线。射线。1.3 X射线谱射线谱1.3 X射线谱射线谱n

16、 3、能量、能量特征特征X射线的能量与跃迁前后的能级有关。射线的能量与跃迁前后的能级有关。特征特征X射线以被电子轰击所形成的空位所在电子层命名，射线以被电子轰击所形成的空位所在电子层命名，如如 LK：K辐射；辐射；MK ： K 辐射。辐射。n K 光子的能量大于光子的能量大于K光光子，但子，但K 线的强度比线的强度比K线要低线要低。1.3 X射线谱射线谱n伴生谱线伴生谱线n L层电子填充层电子填充K层空位后，原子将由层空位后，原子将由K激发态转变激发态转变为为L激发态，更外层电子（如激发态，更外层电子（如M、N层等）将向层等）将向L空位跃迁，产生空位跃迁，产生L系辐射。因此，系辐射。因此，K激

17、发除了产生激发除了产生K系辐射外还伴生系辐射外还伴生L系、系、M系等辐射，这些伴生辐系等辐射，这些伴生辐射均因波长长而被窗口吸收。射均因波长长而被窗口吸收。n 4、K双线结构双线结构n K K= K= K1 1+ K+ K2 2构成双线结构，这与原子能级的精细结构成双线结构，这与原子能级的精细结构有关。构有关。L L层分层分3个亚层，除个亚层，除L L1层电子不符合选择定层电子不符合选择定律（律（l=0l=0），不能跃迁外，），不能跃迁外，L L2、L L3层层电子均可向电子均可向K层层跃迁，故形成了双线结构。跃迁，故形成了双线结构。1.3 X射线谱射线谱1.3 X射线谱射线谱n 5 5、莫塞

18、莱定律、莫塞莱定律n 特征特征X射线波长或频率仅与靶原子结构有关射线波长或频率仅与靶原子结构有关，即，即n 结论：结论：特征特征X射线波长仅决定于原子射线波长仅决定于原子序数，与管电压、管电流无关序数，与管电压、管电流无关。该。该公式是公式是X射线光谱学的基本依据。射线光谱学的基本依据。n 特定物质的两个特定能级之间的能量差一定，辐射出特定物质的两个特定能级之间的能量差一定，辐射出的特征的特征X射线的波长是特定。射线的波长是特定。ZK11.3 X射线谱射线谱n K系特征系特征X射线的强度与管电压、管电流的关系为射线的强度与管电压、管电流的关系为：n 当当I I标标/I/I连连最大，工作电压为最

19、大，工作电压为K系激发电压的系激发电压的35倍倍时，连续谱造成的衍射背影最小。时，连续谱造成的衍射背影最小。nkVViKI2特返回返回1.4 X射线与物质相互作用射线与物质相互作用n X射线与物质相互作用是一个复杂物理过程：射线与物质相互作用是一个复杂物理过程：一束一束X射线通过物体后，其强度将发生衰减，这是被吸收射线通过物体后，其强度将发生衰减，这是被吸收和散射的结果，且吸收是主要原因和散射的结果，且吸收是主要原因。1.4 X射线与物质相互作用射线与物质相互作用1.4.1 X射线的散射射线的散射n X射线的散射分射线的散射分相干散射相干散射和和非相干散射非相干散射两类。两类。n 1、相干散射

20、相干散射n 当当X射线通过物质时，物质原子的内层电子在电磁射线通过物质时，物质原子的内层电子在电磁场作用下将产生受迫振动，并向四周辐射同频率的场作用下将产生受迫振动，并向四周辐射同频率的电磁波。由于散射线与入射线的波长和频率一致，电磁波。由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，故称相干散射故称相干散射 X射线衍射学基础射线衍射学基础n 2、非相干散射、非相干散射n X射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子，电子获得一部分动能成为

21、反冲电子，X射线光子离开原射线光子离开原来方向，能量减小，波长增加，也称为康普顿散射。来方向，能量减小，波长增加，也称为康普顿散射。n 散射线波长比入射线波长要长散射线波长比入射线波长要长。cos1243. 01.4 X射线与物质相互作用射线与物质相互作用1.4 X射线与物质相互作用射线与物质相互作用1.4.2 X射线的吸收射线的吸收n 物质对物质对X射线的吸收是指射线的吸收是指X射线通过物质时射线通过物质时X光子能光子能量变成了其他形式的能量，是真吸收过程量变成了其他形式的能量，是真吸收过程。n 1、光电效应、光电效应n X射线与物质的相互作用可以看成是射线与物质的相互作用可以看成是X光子与

22、物质中光子与物质中原子的相互碰撞。当原子的相互碰撞。当X光子具有足够能量时，可以将光子具有足够能量时，可以将原子内层电子击出，该电子称为原子内层电子击出，该电子称为光电子光电子。原子处于。原子处于激发态，外层电子向内层空位跃迁，多余能量以辐激发态，外层电子向内层空位跃迁，多余能量以辐射方式释放，即射方式释放，即二次特征二次特征X射线或荧光射线或荧光X射线。射线。这一这一过程即为过程即为X射线的射线的光电效应光电效应。n 以激发以激发K系光电效应为例：入射系光电效应为例：入射X光子能量必须等于光子能量必须等于或大于将或大于将K电子从电子从K层移至无穷远处所做的功层移至无穷远处所做的功WK，即，即

23、n K K即称为物质的即称为物质的K K 吸收限吸收限，表达式与连续谱短波限，表达式与连续谱短波限0 0相似，但物理意义不同。相似，但物理意义不同。n 短波限短波限0 0与管电压有关，而每种物质的与管电压有关，而每种物质的K K激发限波长激发限波长K K与该物质的与该物质的K K激发电压有关，即都有自己特定的值激发电压有关，即都有自己特定的值。1.4 X射线与物质相互作用射线与物质相互作用KKKKKKKVeVhceVWhch2104 .12 V VK KKK层激发电压层激发电压1.4 X射线与物质相互作用射线与物质相互作用n 2、俄歇效应、俄歇效应无辐射效应无辐射效应n 1925年由俄歇发现年

24、由俄歇发现n 原理：原子内层电子被原理：原子内层电子被X光子击出光子击出K层空位层空位L层层电子向空位跃迁电子向空位跃迁多余能量使多余能量使L层或更外层电子电离层或更外层电子电离俄歇效应，电离出的电子称俄歇电子。俄歇效应，电离出的电子称俄歇电子。n 对于某特定材料的特定俄歇电子具有特定的能量，对于某特定材料的特定俄歇电子具有特定的能量，测定其能量（俄歇电子能谱）可以确定原子的种类。测定其能量（俄歇电子能谱）可以确定原子的种类。因此，利用俄歇电子能谱可以进行元素成分分析。因此，利用俄歇电子能谱可以进行元素成分分析。返回返回1.5X射线衰减规律射线衰减规律n X射线通过物质时引起的强度衰减与通过的

25、距离成射线通过物质时引起的强度衰减与通过的距离成正比正比，即，即n-物质线吸收系数，与物质状态有关，物质线吸收系数，与物质状态有关，“-”表示随距离增表示随距离增加强度减小。加强度减小。n 对上式积分，得：对上式积分，得：n 上式表明上式表明X射线通过物质时强射线通过物质时强度呈指数衰减度呈指数衰减。HHeII0dxIdIIIdII1.5X射线衰减规律射线衰减规律n 对于合金、化合物、混合物等多组元物质，其对于合金、化合物、混合物等多组元物质，其 mm按下式计算：按下式计算：n m m=w=w1 1 m1m1+w+w2 2 m2m2+w+w3 3 m3m3+w+wn n mnmn； w wn

26、n 各组各组元的质量分数，元的质量分数， mnmn各组元的质量吸收系数。各组元的质量吸收系数。 质量吸收系数质量吸收系数m= /，表示物质穿过面积为，表示物质穿过面积为1cm2的的1g物质时衰减的程度，与物质状态无关。物质时衰减的程度，与物质状态无关。HHmeII01.5 X射线衰减规律射线衰减规律n X射线通过物质时的衰减是散射和吸收造成的射线通过物质时的衰减是散射和吸收造成的，用，用m表示表示散射系数散射系数，用，用m表示表示吸收系数吸收系数。通常，通常，mm，得，得mm。m=k3Z3X射线波长；射线波长；Z元素原子序数。元素原子序数。1.5X射线衰减规律射线衰减规律n 右图为右图为m-曲

27、线，突变曲线，突变处为处为吸收限吸收限。如何解释曲。如何解释曲线？线？n 当当，能打出，能打出K电子电子形成形成K吸收吸收，但由于，但由于太太短不易吸收，因此短不易吸收，因此m很很小；随着小；随着，K吸收程吸收程 度提高，度提高，m 。当当=K时，激发时，激发K层光电效应层光电效应，引起，引起强烈吸收，产生荧光强烈吸收，产生荧光X射线，射线，m达到极大值；当达到极大值；当稍稍大于大于K时，无法产生时，无法产生K吸收，且光子能量对于吸收，且光子能量对于L吸收又吸收又太大不易被吸收，太大不易被吸收，m达到极小值。达到极小值。m返回返回KL1.6吸收限的应用吸收限的应用1.6.1 滤波滤波n 滤去滤

28、去K线和连续谱，保留线和连续谱，保留K线线。问题：为什么滤波？怎样滤波？依据是什么？问题：为什么滤波？怎样滤波？依据是什么？n 滤波原因滤波原因： K线和线和 K线会各自产生一套衍射线会各自产生一套衍射花样，给分析工作带来困难。花样，给分析工作带来困难。n 滤波方法：在滤波方法：在X射线出射的路径上放置一片有射线出射的路径上放置一片有一定厚度的滤波片。一定厚度的滤波片。n 滤波依据：滤波依据：m-曲线曲线1.6吸收限的应用吸收限的应用n 原则原则根据靶根据靶材原子序数材原子序数当当Z靶靶40时，时， Z滤滤=Z靶靶1当当Z靶靶40时，时， Z滤滤=Z靶靶2滤波片滤波片滤波片m-曲线曲线K1.6

29、吸收限的应用吸收限的应用1.6.2 选靶选靶n 含义含义选择阳极靶材的种类（选择阳极靶材的种类（Z）问题：为什么选靶？依据是什么？如何选择？问题：为什么选靶？依据是什么？如何选择？n选靶原因选靶原因：在衍射分析中，当入射：在衍射分析中，当入射X射线激发样品射线激发样品大量荧光辐射时，会增加衍射花样的背底，使衍射大量荧光辐射时，会增加衍射花样的背底，使衍射图谱不清晰，给分析带来困难。图谱不清晰，给分析带来困难。n依据：依据： m-曲线，即使靶材产生的特征曲线，即使靶材产生的特征X射线波长射线波长偏离样品的吸收限，避免激发样品产生强烈荧光辐偏离样品的吸收限，避免激发样品产生强烈荧光辐射。射。1.6

30、吸收限的应用吸收限的应用n选靶原则选靶原则：根据样品原子序数：根据样品原子序数 Z靶靶= Z样样1 或或 Z靶靶Z样样n对于多元素样品，以最轻的元素（对于多元素样品，以最轻的元素（Z最小）为基最小）为基准进行选择准进行选择X射线的防护射线的防护n X射线设备的操作人员可能遭受射线设备的操作人员可能遭受电震电震和和辐射损伤辐射损伤两两种危险。种危险。n 电震的危险在高压仪器的周围是经常地存在的，电震的危险在高压仪器的周围是经常地存在的，X射线的阴极端为危险的源泉。在安装时可以把阴极射线的阴极端为危险的源泉。在安装时可以把阴极端装在仪器台面之下或箱子里、屏后等方法加以保端装在仪器台面之下或箱子里、

31、屏后等方法加以保证。证。n 辐射损伤是过量的辐射损伤是过量的X射线对人体产生有害影响。可射线对人体产生有害影响。可使局部组织灼伤，可使人的精神衰颓、头晕、毛发使局部组织灼伤，可使人的精神衰颓、头晕、毛发脱落、血液的组成和性能改变以及影响生育等。安脱落、血液的组成和性能改变以及影响生育等。安全措施有：严格遵守安全条例、配带笔状剂量仪、全措施有：严格遵守安全条例、配带笔状剂量仪、避免身体直接暴露在避免身体直接暴露在X射线下、定期进行身体检查射线下、定期进行身体检查和验血。和验血。n 用高速电子撞击金属靶面产生用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器件。又称射线的真空电子器件。又称X光管。分为

32、充气管和真空管两类。光管。分为充气管和真空管两类。n 1895 年年 W.K.伦琴在进行克鲁克斯管实验时发现了伦琴在进行克鲁克斯管实验时发现了X射线射线 。克。克鲁克斯管就是最早的充气鲁克斯管就是最早的充气X射线管射线管 ，其功率小，其功率小 、寿命短、控制、寿命短、控制困难，现已很少应用。困难，现已很少应用。n 1913年年 W.D.库利吉发明了真空库利吉发明了真空X射线管。管内真空度不低于射线管。管内真空度不低于10-4帕。阴极帕。阴极为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌的金属靶。为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌的金属靶。阴极发射出的电子经数万至数十万伏高压加速后撞击靶面产生阴极发射出

33、的电子经数万至数十万伏高压加速后撞击靶面产生X X射线。以后经过许多改进，至今仍在应用。射线。以后经过许多改进，至今仍在应用。X射线管X射线管射线管n 现代出现一种在阳极靶面现代出现一种在阳极靶面与阴极之间装有控制栅极与阴极之间装有控制栅极的的 X射线管，在控制栅上射线管，在控制栅上施加脉冲调制，以控制施加脉冲调制，以控制X射线的输出和调整定时重射线的输出和调整定时重复曝光复曝光 。n 谱线强度除了取决于光子能谱线强度除了取决于光子能量，还取决于光子数目。虽量，还取决于光子数目。虽然然K光子能量比光子能量比K 的低，但的低，但是是LK的跃迁几率比的跃迁几率比MK跃迁几率大，即跃迁几率大，即K光子数目光子数目比比K 光子数目多，最终使得光子数目多，最终使得K线强度是线强度是K 线的线的5倍左右倍左右。n 俄歇电子的