Спектры поглощения рентгеновского излучения.

На рис. Показан спектр поглощения рентгеновского излучения (зависимость коэффициента поглощения от длины волны).

При определенных значениях длин волн происходит резкое изменение коэффициента излучения. В интервалах между скачками, коэффициент поглощения увеличивается с увеличением длины волны,

к – коэффициент пропорциональности, z – порядковый номер элемента поглотителя.

Для поглощения излучения применяются селективные фильтры, суть которых состоит в том, чтобы поглотить К_b - излучение. Толщина выбирается таким образом, чтобы соотношение I_a:I_b уменьшилось до 1:600. Время экспозиции при этом увеличивается в 2-3 раза.

Таблица

Селективные фильтры для поглощения излучения.

В качестве материалов для анодов рентгеновских трубок используются материалы с высокой температурой плавления и хорошей теплопроводностью. Поэтому для работы обычно используется излучение К– серий этих элементов.

Дифракция рентгновских лучей

Когерентно рассеянные рентгеновские лучи могут интерферировать между собой, причем дифракционной решеткой для рентгеновского излучения служит кристаллическая решетка, так как межплоскостные расстояния в кристалле сопоставимы с длиной волны излучения.

Вывод уравнения Лауэ.

Если направить на атомы, образующие кристалле ряд с периодом B, два луча M₁A₁N₁ и M₂A₂N₂, в случае происхождения дифракции, ломаная M₁A₁N₁должна быть больше M₂A₂N₂ на целое число длин волн,

.

Если A₁C₁ = b cos j_n, а A₂C₂ = b cos j_0, то

nl = b (cos j_n - cos j₀), где n = 1,2,3, …

В случае трехмерной решетки уравнение принимает вид

c (cos g_n - cos g₀) = nl,

a,b,c – периоды решетки по x,y,z

a₀, b₀, g₀ – углы между осями x,y,z

a_n, b_n, g_n – углы между направлениями дифракционных лучей.

Вывод уравнения Вульфа – Брэгга.

Трехмерную решетку можно представить как состоящую из параллельных плоскостей, от которых происходит отражение рентгеновских лучей (рис. ).

В таком случае (дифракция на сетке m = n = 0) два условия Лауэ приводятся к виду

cos a_n = cos a₀

cos b_n = cos b₀

Луч M₁A₁N₁ проходит расстояние на B₂A₂ + A₂C₂ меньше, чем луч M₂A₂N₂. Но B₂A₂ = A₂C₂ = d sin Q, т.е. для возникновения дифракции необходимо условие, называемое законом Вульфа – Брэгга.

2d sin Q = nl, где n = 1,2,3,…

Коэффицент преломления рентгеновских лучей составляет 10^-n (n=-5 (Ag), n =-6 (стекло)).