第一篇
X射线衍射分析技术
第一章X射线物理学基础
§1－1
X射线的发生及性质
1．概述①X射线透视技术②X射线衍射技术③X射线光谱技术2．X射线的发生①电子同步加速器②放射性同位素③X射线机X射线的发生必需具备的三个基本条件：1产生自由电子2使电子作定向高速运动3有障碍物使其突然减速3．X射线的性质①是电磁波，具有波粒二象性；εhνhcλ；Phλ②具有很强的穿透能力，通过物质时可被吸收使其强度减弱能杀伤生物细胞；③沿直线传播，光学透镜、电场、磁场不能使其发生偏转。§1－2X射线谱
1．连续X射线谱定义：是具有连续变化波长的X射线，也称多色X射线。1）定义2）产生机理机理：高速运动热电子的动能变成电磁波辐射能。数量极大的电子流射到阳极机理靶上时，由于到达靶面上的时间和被减速的情况各不相同，因此产生的电磁波具有连续的各种波长。当：evhυmaxhcλ0有短波极限：λ012400v3）X射线强度射线强度：在单位时间内通过垂直于X射线传播方向的单位面积上的光子数目的能量总和。4）特征i固定，V变化（升高）在一连续X射线谱上可看出：①各种波长射线的相对强度（I）都相应地增高；②各曲线上都有短波极限，且短波极限值（λ0）逐渐变小；③各曲线的最高强度值λm的波长逐渐变小。2．特征X射线谱定义：是具有特定波长的X射线，也称单色X射线。1）定义
１
f2）产生机理机理：入射电子能量等于或大于物质原子中K层电子的结合能，将K层电子机理激发掉，外层电子会跃迁到K层空位，因外层电子能量高，多余的能量就会以X射线的形式辐射出来，两个能级之间的能量差是固定的，所以此能量也是固定，即其波长也是固定的：E
2－E
1h（cλ）3）特征谱结构K系特征谱：Kα、Kβ、KγKαKα1、Kα24）λ与Z的关系√1λ＝KZ－σ荧光X射线光谱分析（XRF、XFS）§1－3X射线与物质的相互作用相干非相干吸收光电效应俄歇效应透过→衰减散射
X射线作用于物质
1．X射线散射①相干散射波长不变的散射，又称经典散射。②非相干散射波长变化的散射，又称量子散射。Δλλ，－λ＝hm0c1－Cos2θ002341－Cos2θ2．X射线吸收①光电效应以X射线产生X射线的过程。②俄歇效应以X射线产生X射线，但该射线不辐射出而是再激发其它电子的过程。俄歇电子能谱分析（AES）X射线光电子能谱分析（XPS）光电子能谱分析（ESCA）紫外光电子能谱分析（UPS）③激发（吸收）限与激发电压λk＝124vkr