ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
Наряду со сплошным рентгеновским спектром при облучении анода электронами
возникает излучение, специфичное для материала анода. Это излучение было названо
характеристическим. Непосредственное доказательство существования характеристического
излучения получено в работах Брэггов с помощью построенного ими рентгеновского
спектрометра. Из первого экспериментального спектра, изученного Брэггами (см . рис.2),
видно, что на фоне непрерывного тормозного излучения наблюдаются узкие интенсивные
рентгеновские линии, характерные для материала используемого анода.
Рис.1. Зависимость интенсивности
тормозного рентгеновского
излучения от ускоряющего напряжения:
1- 20 кВ, 2 – 30 кВ, 3 – 40 кВ, 4 – 50 кВ.
Рис.2. Вид рентгеновского спектра
Теория характеристического излучения была создана В . Косселем в 1916 году на основе
боровской модели атома. Согласно Бору, электроны атома находятся на K, L, M, N и т.д.
оболочках . Ближайшей к ядру является K - оболочка, последующие оболочки расположены
дальше от ядра. Характеристическое рентгеновское излучение, по Бору- Косселю , как раз и
обусловлено переходами электронов между внутренними и внешними оболочками атома.
Для возникновения таких переходов необходимо в одной из внутренних оболочек создать
электронную вакансию - "дырку". Соответствующая дырка может быть заполнена одним из
внешних электронов атома. При таком переходе и испускается рентгеновский квант энергии.
Дырка во внутренней оболочке может быть создана за счет соударений электронов,
находящихся на этой оболочке, с электронами катодного пучка. В результате происходит
выбивание электронов с какого-либо внутреннего слоя , например K или L, а на
освободившееся место переходит электрон с более внешней оболочки атома. Переход
электронов из L-слоя в K - слой (LK-переход ) соответствует излучению самой "мягкой ", то
есть наиболее длинноволновой , линии K
α
. Переход MK соответствует излучению более
" жесткой " линии K
β
, далее следует линия Kγ (NK-переход ) и т.д. Все линии появляются
благодаря тому, что в первоначальном состоянии атом имел дырку в K-оболочке. Принято
все линии (K
α
, K
β
, K
γ
и т.д.) объединять в так называемую K - серию (рис.3).
Аналогично если первоначальная дырка образована в L - слое , то переходы электронов с
внешних слоев также дадут линии L
α
(ML-переход ), L
β
(NL-переход ) и т. д., которые
образуют L-серию. Процессы внутренней ионизации атомов происходят не только при
бомбардировке вещества электронами , но и при облучении рентгеновскими квантами . В
соответствии с квантовыми законами при переходах электронов выделяется энергия в виде
одного кванта рентгеновских лучей , причём частота излучения определяется уравнением
h ν
1.2
= E
1
-E
2
(4)
где Е
1
и Е
2
- энергии электрона на отдалённой начальной (1) и более близкой конечной (2)
орбитам .
12 Н аряду со сплош ны м рентгеновск и м спек тром при облучени и анода э лек тронами возни к ает и злучени е, специ ф и чное для матери ала анода. Это и злучени е бы ло названо х арак тери сти ческ и м. Н епосредственное док азательствосущ ествовани я х арак тери сти ческ ого и злучени я получено в работах Брэ ггов с помощ ью построенного и ми рентгеновск ого спек трометра. И з первого э к спери ментального спек тра, и зученного Брэггами (см. ри с.2), ви дно, чтона ф оне непреры вноготормозногои злучени я наблю даю тся узк и е и нтенси вны е рентгеновск и е ли ни и , х арак терны е для матери ала и спользуемогоанода. Ри с.1. Зави си мостьи нтенси вности Ри с.2. В и д рентгеновск огоспек тра тормозногорентгеновск ого и злучени я от уск оряю щ егонапряжени я: 1- 20 к В , 2 – 30 к В , 3 – 40 к В , 4 – 50 к В . Т еори я х арак тери сти ческ огои злучени я бы ла создана В . Косселем в1916 годуна основе боровск ой модели атома. С огласно Бору, элек троны атома нах одятся на K, L, M, N и т.д. оболочк ах . Бли жай ш ей к ядруявляется K-оболочк а, последую щ и е оболочк и расположены дальш е от ядра. Х арак тери сти ческ ое рентгеновск ое и злучени е, поБору-Косселю , к ак раз и обусловлено перех одами элек тронов междувнутренни ми и внеш ни ми оболочк ами атома. Д ля возни к новени я так и х перех одов необх оди мов одной и з внутренни х оболочек создать элек тронную вак анси ю - "ды рк у". С оответствую щ ая ды рк а может бы ть заполнена одни м и з внеш ни х э лек троноватома. П ри так ом перех оде и и спуск ается рентгеновск и й к вант энерги и . Д ы рк а во внутренней оболочк е может бы ть создана за счет соударени й э лек тронов, нах одящ и х ся на этой оболочк е, с элек тронами к атодного пучк а. В результате прои сх оди т вы би вани е э лек тронов с к ак ого-ли бо внутреннего слоя, напри мер K и ли L, а на освободи вш ееся место перех оди т э лек трон с более внеш ней оболочк и атома. П ерех од элек тронов и з L-слоя в K-слой (LK-перех од) соответствует и злучени ю самой "мягк ой ", то есть наи более дли нноволновой , ли ни и Kα. П ерех од MK соответствует и злучени ю более "жестк ой " ли ни и Kβ, далее следует ли ни я Kγ (NK-перех од) и т.д. В се ли ни и появляю тся благодаря тому, чтов первоначальном состояни и атом и мел ды рк ув K-оболочк е. П ри нято все ли ни и (Kα, Kβ , Kγ и т.д.) объеди нятьвтак назы ваемую K-сери ю (ри с.3). Аналоги чноесли первоначальная ды рк а образована вL-слое, топерех оды элек троновс внеш ни х слоев так же дадут ли ни и Lα (ML-перех од), Lβ (NL-перех од) и т. д., к оторы е образую т L-сери ю . П роцессы внутренней и они заци и атомов прои сх одят не тольк о при бомбарди ровк е вещ ества элек тронами , но и при облучени и рентгеновск и ми к вантами . В соответстви и с к вантовы ми зак онами при перех одах элек тронов вы деляется э нерги я в ви де одногок ванта рентгеновск и х лучей , при чём частота и злучени я определяется уравнени ем hν1.2 = E1-E2 (4) где Е 1 и Е 2 - энерги и э лек трона на отдалённой начальной (1) и более бли зк ой к онечной (2) орби там.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »