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标题:

X射线技术及应用

第一部分:X射线的产生和性质

主讲人:

中国科学技术大学 康士秀

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第二部分:X射线技术和应用
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段落:

导论   X射线的产生   X射线的性质

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导论

n 1901     伦琴 (Roentgen) 发现X射线(1895)
n 1914     劳厄(Laue) 晶体的X射线衍射
n 1915     布拉格父子 (Bragg) 分析晶体结构
n 1917     巴克拉 (Barkla) 发现元素的标识X射线
n 1924     塞格巴恩 (Siegbahn ) X射线光谱学
n 1927     康普顿(Compton等六人) 康普顿效应
n 1936     德拜 (Debye) 化学
n 1946     马勒 (Muller) 医学
n 1964     霍奇金 (Hodgkin) 化学
n 1979     柯马克和豪森菲尔德(Cormack/Hounsfield) 医学
n 1981     塞格巴恩(Siegbahn) 物理

 

X射线产生

n        固体靶源

=      X射线管

=      转靶

=      焦点和辐射

=      (Kramer Law)

                     连续谱

I(E) = P0KZn(E0-E)/E0

I(E) - Intensity

E – x-ray energy(Delta= 1eV)  W/eV

K - constant

P0 – incident power (W)

Z - target atom number

n » 1

E0 – incident electron energyKeV

特征谱

I(E)=BN(Z)F(x)(E0-Ec)m

B – Constant

F(x) – Target material Cons.

Ec – Critical energy

n        同步辐射

=      同步辐射 (合肥)

实验大厅 (Hefei)

Hefei 电子储存环

800MeV电子储存环

=      北京同步辐射实验室 (BSRF)

 

BSRF (Beijing)

=      同步辐射和谱分布

=      SR辐射的能量和功率 (Larmor formula)

 (per e-, per run)

v – Electron velocity

c – Light velocity

r - Magnet radius

e – electron charge

E – Electron energy

m – electron mass

In practical units, E - GeV,  r - m, B – kG, Beam, current I – A

=      总辐射功率 (magnet length L)

=      功率谱分布 (Integrated to all angle)

实用单位:

=      功率角分布 ( intgrated to all wavelength)

 

n        等离子体源

=      Fe 等离子体源

=      Z-压缩气体等离子体源

=      气体等离子体辐射的X射线谱

=      几种源的谱比较

 

X射线的性质

n        X 射线的吸收

=      Line absorption coefficient

=      Mass absorption coefficient

=      Atom absorption coefficient

=      Mol absorption coefficient

=      Photo absorption section

=      重要!!

1.        对混合物和化合物

2.        对连续X射线

m/r, l Z 的关系 - Bragg-Pierce 定律

吸收限和跳跃比

n        X 射线光学

1.        反射光学

a)        平晶

b)        弯晶

c)        多层膜

2.        衍射光学

a)        晶体

b)        波带板

c)        光栅

3.        吸收

a)        吸收片

=      X射线反射镜

1.        折射率:

d - 折射因子

b - 衰减因子

2.        反射率:

=      单晶X射线光学

1.        材料:

SiGe Crystal

2.        形状:

平晶,弯晶,球面
柱面,环面,超环面

3.        应用:

单色器,成像

柱面镜

=      毛细管X射线透镜

=      X射线波带板

n        X射线探测器(构造)

=      正比计数器**

=      NaITl)闪烁探测器**

=      SiLi)探测器**

=      GeLi)探测器

=      Si PIN探测器**

=      Ge PIN探测器**

=      多(单)丝室

=      X射线CCD

=      微多道板

=      G-M计数管

=      电离室

=       胶片,荧光屏

<完>

中国科学技术大学 2003 by USTC

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