《光伏材料检测技术》课件-X射线性质认知

X射线性质认知主讲教师：目录CONTENTS01.X射线性质02.X射线产生原理03.任务安排X射线性质PART01一、X射线性质X射线的性质感光作用、萤光作用、电离作用、穿透能力强、X射线的折射率近似等于1、衍射作用。一、X射线性质（1）感光作用X射线对照相乳液有感光作用，这种作用和可见光很相似。（2）萤光作用X射线照射到ZnS、CdS、NaI等物质上时，会使这些物质产生萤光。（3）电离作用X射线通过空气或其它气体时，会使气体分子产生电离。一、X射线性质穿透能力强：X射线有很强的穿透能力。由于这一特点，X射线在医疗诊断和工业材料探伤等方面得到广泛的应用。X射线的折射率近似等于1：由于这一特点，X射线无法像可见光那样用透镜聚光。衍射作用：X射线照射到晶体上，如果符合一定的条件，则会产生衍射现象。X射线的衍射作用在X射线技术中占很重要的地位。X射线产生原理PART02二、X射线产生原理X射线产生机理当任何一种高速运动的带电粒子与一块金属物质相碰撞时，都会产生X射线，能与金属靶原子的内层电子相作用，把它们的能量交给内层电子，使之激发到原子的外层能级上，或者被轰击出整个原子体系之外。二、X射线产生原理X射线产生原理此时邻近壳层上的电子将向内层能级跃迁以填充内层能级上空下来的位置，跃迁时电子将放射出等于该两个能级能量之差的能量。这个能量是以光的形式放出的，就是X射线。二、X射线产生原理高压金属靶（+）电子灯丝（-）X射线玻璃壳（内系真空）X射线管工作原理二、X射线产生原理01.阴极阴极即灯丝，通常由钨丝制成。通过电流加热至白热状态。在阴极和阳极之间外加高压电的作用下，由阴极发射出的热电子即向阳极作加速运动。02.阳极阳极即金属靶，通常简称为靶，为某些金属的磨光面。通常用来制作靶的金属材料有铬、铁、钴、镍、铜、钼、银、钨、铂等。高速动动的电子与靶相撞，一小部份变成X射线的能量。二、X射线产生原理X射线管工作原理当任何一种高速运动的带电粒子与一块金属物质相碰撞时，都会产生X射线。在X射线管内，从灯丝发射出来的热电子在达到金属靶之前在靶与灯丝之间的外加直流高压电场内被加速，当电子到达金属靶的时候，就具有非常高的运动速度了。这些高速运动的电子有很高的能量，它们轰击金属靶时，能与金属靶原子的内层电子相作用，把它们的能量交给内层电子，使之激发到原子的外层能级上，或者被轰击出整个原子体系之外。此时邻近壳层上的电子将向内层能级跃迁以填充内层能级上空下来的位置，跃迁时电子将放射出等于该两个能级能量之差的能量，这个能量是以光的形式放出的，就是X射线。二、X射线产生原理X射线管示意图X射线玻璃接变压器（高压）真空柯伐合金聚焦罩灯丝铍窗靶面冷却水二、X射线产生原理X射线谱波长阳极靶W相对强度连续X射线谱从图中可以看出每条曲线在短波方面都有一个极限值。当逐渐增加管压时，曲线的变化规律为：（1）各种波长射线的相对强度一致增加；（2）最高强度射线的波长向短波方向移动；（3）短波极限值的波长向短波方向移动。二、X射线产生原理产生X射线连续谱的原因：高速运动的电子与阳极物质撞击时，其动能降低，降低的动能部份转变成射线的能量。电子在撞击阳极时，其穿透深度不同，所以动能降低的程度也不一样。这样便产生了波长不同的X射线，从而组成了连续谱。连续X射线谱中相当于短波极限值处的X射线是那些获得高速电子全部动能而转化发生的X射线。加速电压越高，电子的动能就越高，白色X射线的短波极限值波长就越短。二、X射线产生原理相对强度管压特征X射线谱产生特征X射线的原因从阴极发出的高速热电子流轰击阳极时，将阳极物质原子深层的某些电子轰出到外部壳层，这时原子就处于不稳定状态。这样，外层的电子又会跃迁到内部填补空位，使原子的总能量降低，多余的能量就以一定波长的X射线发射出去，形成特征X射线。二、X射线产生原理在K系辐射中，电子由L壳层转移到K壳层的辐射称为Kα辐射，由M层转移到K壳层的辐射称为Kβ辐射。在不同的原子中，能级的位置是不相同的，所以Kα和Kβ的波长视阳极材料而定。特征X射线产生的示意图任务安排PART03三、任务安排小组讨论02分组01小组汇报04制作思维导图03互动交流05小结SUMMARY01X射线的基本性质；02X射线产生的工