工程材料表征技术-课件 3.1 X射线的性质与产生_第1页
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3.1节X射线的性质与产生

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1-1X射线的本质；

1-2X射线的产生及X射线管；

1-3X射线的安全防护；

返回1-1X射线的本质X射线的本质是电磁辐射，与可见光完全相同，仅是波长短而已，因此具有波粒二像性。(1)波动性;(2)粒子性。相关习题：波动性表现形式：在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象，即证明了X射线的波动性。X射线的波长范围：

0.01~100Å

波长的度量单位常用埃（Å）；通用的国际计量单位中用纳米（nm）表示，它们之间的换算关系为：1nm=10Å=m硬X射线：波长较短。用于晶体结构分析的波长为0.5~2.5Å，穿透能力强，能量较高。用于金属部件无损探伤的X射线波长更短。

软X射线：波长较长。的软X射线能量较低，穿透性弱，用于医学透视。

粒子性表现形式为一个一个光子的辐射和吸收，具有的一定的质量、能量和动量；当与物质相互作用时交换能量，产生光电效应；二次电子等。X射线的光子能量ε与频率ν、波长λ之间存在如下重要关系：

由于

故

式中h——普朗克常数，等于6.625×

J.s;

c——X射线的速度，等于2.998×m/s.

弹幕习题：

1.试计算波长0.71Å（Mo-Kα）和1.54Å（Cu-Kα）的X射线束，其频率和每个光子的能量？

解答1-2X射线的产生(1)产生原理；(2)X射线管；(3)过程演示；

(4)产生条件；

(5)安全防护。

产生原理高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（1％左右）能量转变为X射线，而绝大部分（99％左右）能量转变成热能使物体温度升高。X射线管

X射线管的结构封闭式X射线管实质上就是一个大的真空二极管。基本组成包括：

钨丝冷却水靶铍窗口X射线真空接变压器玻璃泡电子聚焦杯(1)阴极：阴极是发射电子的地方。

(2)阳极：亦称靶，是使电子突然减速和发射X射线的地方。(3)窗口：窗口是X射线从阳极靶向外射出的地方。(4)焦点：焦点是指阳极靶面被电子束轰击的地方，正是从这块面积上发射出X射线。

接变压器玻璃钨灯丝聚焦杯铍窗口金属靶冷却水电子X射线X射线X射线管剖面示意图（回车键演示）过程演示产生条件1.产生自由电子；2.使电子作定向的高速运动;3.在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止。X射线的安全防护X射线设备的操作人员可能遭受电震和辐射损伤两种危险。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端装在仪器台面之下或箱子里、屏后等方法加以保证。辐射损伤是过量的X射线对人体产生有害影响。可使局部组织灼伤，可使

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