Источники рентгеновского излучения

Ионизирующее излучение поглощается материалом, окружающим радиоактивный источник. Это поглощение происходит в воздухе, в самом веществе (самопоглощение), в стенках устройства, экранирующего образец, в окощке обнаруживающего излучение прибора, а также во всех видах специальных поглотителей, монтируемых между образцом и детектором. Определение типа излучения и его энергии производится с помощью поглотителей различной толщины, так как известно, что альфа-частицы имеют очень небольшую глубину проникания, бета-частицы проникают в материал несколько глубже, а гамма-лучи могут проникать очень глубоко. На практике этот метод используется очень редко, и только в связи с бета-нзлучателями. Однако различия в счете импульсов, обусловленные различиями в толщине и плотности контейнеров образцов, могут создавать серьезные трудности, когда речь идет о бета-излучателях и источниках рентгеновского излучения, таких, как йод-125. Поэтому в этих случаях часто используют пластмассовые пpoб pки, у которых различия в толщине и плотности минимальны. [c.76]

Рентгеновские трубки. Одним из наиболее распространенных типов трубок являются запаянные электронные трубки, представляющие стеклянный баллон, в котором создается высокий вакуум порядка 10 —10- Па. Источником пучка электронов служит катод-спираль из вольфрамовой проволоки, накаливаемой током до 2100—2200°С. Под воздействием высокого напряжения электроны с большой скоростью направляются к аноду и ударяются о впрессованную в его торце пластинку — антикатод, изготовляемый из металла, излучение которого используется для анализа (Сг, Ре, Си, Мо и пр.). Площадка на антикатоде, на которую падают электроны и которая служит источником рентгеновского излучения, называется фокусом. Трубки изготавливаются с обычным (5—10 мм и более) и острым (несколько сотых или тысячных долей мм ) фокусом, который может иметь различную форму (круглую, линейную). Поскольку рентгеновское излучение поглощается стеклом, для их выпуска в баллоне трубки предусмотрены специальные окна из пропускающих рентгеновское излучение веществ, например металлического бериллия, сплавов, содержащих легкие элементы. Важнейшая характеристика рентгеновских трубок — их предельная мощность — произведение максимального напряжения на анодный ток. В табл, 9 приведены основные характеристики некоторых серийно выпускаемых рентгеновских трубок. [c.75]

ИЛИ между образцом и источником рентгеновского излучения (обратная съемка). Рентгенограммы, полученные при прямой съемке, называются лауэграммами, при обратной съемке — эпиграммами. Лауэграмма имеет вид отдельных пятен-рефлексов, расположенных вокруг пятна, оставленного первичным пучком рентгеновских лучей и группирующихся в более или менее. четко выраженные эллипсы, проходящие через центр лауэграммы (рис. 40). Эпиграммы имеют примерно такой же вид, но пятна группируются по гиперболам, которые в частном случае могут вырождаться в прямые линии. [c.79]

Основными узлами рентгеновского дифрактометрического устройства являются гониометр, обеспечивающий перемещение образца и счетчика квантов относительно первичного пучка, источник рентгеновского излучения, счетчик квантов, укрепленный на гониометре, с соответствующим электронным и измерительным устройством. [c.120]

Поскольку составной частью прибора РФС является источник рентгеновского излучения, который ионизует образец, этим методом можно определять энергии связывания как валентных электронов, так и электронов оболочки. Обычно используют рентгеновское излучение Ка Mg и А1 с энергией соответственно 1253,6 и 1486,6 эВ. Методом РФС исследовали твердые вещества, газы, жидкости, растворы и замороженные растворы. В случае твердых веществ и замороженных растворов рассчитанные энергии связывания электронов относят к энергии уровня Ферми твердого вещества. Уровень Ферми соответствует высшему заполненному уровню электронного слоя структуры твердого вещества при О К. Уравнение сохранения энергии (16.23) преобразуется к виду [c.334]

Форма вольфрамовой спирали трубки (источника электронов) во многом определяет размер и форму фокуса, т.е. участка анода, на который попадает пучок электронов и который является источником рентгеновского излучения. Различают трубки с круглым и линейчатым фокусом. Для вывода используемых в работе пучков рентгеновского излучения трубка бывает снабжена двумя или четырьмя окошками из берил- [c.14]

Энергия, необходимая для удаления электрона с его орбитали, изменяется от 5 до 30 эВ для валентных оболочек атомов и от 50 до 5000 эВ для внутренних оболочек. Поэтому необходимо, чтобы источник мог давать монохроматическое излучение в пределах этого интервала энергий. В качестве источников рентгеновского излучения используют Mg, А1, N3, Ag, Си, Сг, Мо (/Са-линии), для УФ-области — Не, N6, Аг, Хе, Кг. [c.257]

Из-за требования, согласно которому в системе с дисперсией по длинам волн источник рентгеновского излучения должен находиться точно на круге фокусировки Роуланда, сканирование по большой площади может приводить к падению интенсивности излучения на краях области сканирования. Это явление проявляется заметнее с повышением разрешения кристалл-дифракционного спектрометра. Одним из способов контроля, насколько серьезно падение интенсивности рентгеновского излучения, является получение изображений в рентгеновских лучах образца из чистого элемента для различных размеров растра. Это может быть выполнено в каждом спектрометре для каждого кристалла. К счастью, такие связанные с фокусировкой трудности отсутствуют в системе с дисперсией по энергии, которая позволяет рассматривать большую площадь образца даже при коллимации (рис. 5.41, гл. 5). [c.300]

Источниками рентгеновского излучения служат рентгеновские трубки, представляющие собой двухэлектродные электровакуумные приборы. Для возбуждения в них рентгеновского излучения создается поток свободных электронов высокой кинетической энергии, который направляется на металлическую мищень, где происходит взаимодействие быстрых электронов с веществом и возникает рентгеновское излучение. Рентгеновская трубка имеет вид баллона, выполненного или целиком из стекла, или из стекла и металла (рис. 5.5). В баллоне расположены катод и анод. Катодом служит V-образная или спиральная нить из вольфрама, нагреваемая до [c.116]

Но вернемся к возможности использования лазерного излучения независимо от его происхождения. Максимальная мощность излучения в непрерывном режиме генерации лазеров достигает 105 в, а в импульсном режиме—Ю В, Значение длин волн генерируемого излучения покрывает видимый диапазон, захватывая инфракрасную (до 2,6-10- нм) и ультрафиолетовую (до 370 нм) области, В настоящее время ведутся работы по расширению диапазона длин волн до 126 нм и рассматривается возможность создания лазерных источников рентгеновского -излучения. [c.102]

При использовании в качестве источника рентгеновского излучения синхротрона применение МСР не имеет преимущества, так как этот источник дает коллимированное излучение, причем можно получить качественный профиль резиста во всем экспонированном поле. Использование МСР, однако, целесообразно при работе с квазиточечными источниками рентгеновского излучения. Определяющим фактором в этом случае является чувствительность резиста, а также возможность коррекции косого профиля рельефа резиста, который образуется, когда линейные размеры экспонируемого участка сравнимы с расстоянием источника до подложки [6]. Квазиточечные источники рентгеновского излучения работают [c.270]

Переходы внутренних электронов возможны только при условии предварительного образования вакансии на внутренней оболочке вследствие ионизации атома. Ионизация может быть вызвана действием внешнего источника рентгеновского излучения (рис. 14.2, г,ё), пучка высокоэнергетических электронов (рис. 14.2, д,ж) и др. [c.353]

Как видно из рис. 4.1, поглощение N1- и Со-фильтров почти одинаково для всех волн, кроме заключенных в интервале между 1,487 и 1,607 А, где Ni-фильтp поглощает слабее, чем Со-фильтр. Если источником рентгеновского излучения является трубка с медным анодом, то эта полоса включает /Са-излучение длиной волны X = 1,54 А и узкую полоску сплошного спектра относительно слабой интенсивности. Если кривые интенсивности получены в одинаковых условиях, то, вычитая из кривой с Ы1-фильтром кривую с Со-фильтром, получим кривую, отвечающую излучению, близкому к Ка Более совершенная монохроматизация рентгеновского излучения достигается отражением от монокристаллов (кварц, германий, кремний, графит, фтористый литий). Кристалл-монохроматор представляет собой пластинку, полученную скалыванием по плоскости спайности кристалла. [c.92]

Источники рентгеновского излучения [c.285]

Поскольку все внутренние орбитали в атомах заполнены, то переходы внутренних электронов возможны только при условии предварительного образования вакансии вследствие ионизации атома. Такая ионизация происходит под действием внешнего источника рентгеновского излучения (рис. 11.14, г, е) или пучка высокоэнергетических электронов (рис. [c.224]

Компьютерная аксиальная томография. Созданы системы с источниками рентгеновского излучения на анодные напряжения от 50 кВ до 15 МВ и с гамма-источниками, так как ЭВМ становятся все более мощными, и осуществляется дальнейшее усовершенствование аппаратуры, стоимость и время получения томографического изображения уменьшаются. Размерность матрицы изображения 512 х 512 стала стандартной имеются системы с размерностью 1024 х 1536. [c.100]

Обычно различают схемы сбора, использующие импульсное или непрерывное рентгеновское излучение. В принципе, при равной средней интенсивности излучения они равноценны, однако требуют отличающихся технических решений для сохранения достаточно высокого пространственного разрешения. С целью сокращения времени сбора измерительных данных возможно использование многих источников рентгеновского излучения. [c.156]

А — источник рентгеновского излучения Б — щели источника В — фильтр Г — щель образца Д — исследуемый образец Е — свинцовый поглотитель Ж — фотопленка. [c.91]

Однако в противоположность УФС естественная ширина линий обычных источников рентгеновских лучей РФС довольно значительна и играет большую роль в определении полуширины экспфиментально наблюдаемых спектральных линий [27]. В РФС обычно используют рентгеновский дублет 011 2, а это рентгеновское излучение образуется в том случае, когда электроны падают из оболочек Ьц и Ьщ (спин-орбитальное расщепление 2р-атомных уровней) в дырку оболочки К (1.5-атомный уровень). Естественная ширина линий, связанная либо с переходом Ь,1 -> К, либо с переходом Ьщ К, составляет 0,7 эВ для рентгеновского излучения А1 в этом случае дублеты перекрываются, приводя к эффективной ширине 1,0 эВ. Магниевое рентгеновское излучение Хо(1а2 состоит из дублета шириной 0,8 эВ. Источники рентгеновских лучей с большими энергиями (например, Сг, Си или Мо) характеризуются шириной дублетной компоненты, превьппающей 1,0 эВ. Таким образом, эффективный предел ширины линий РФС устанавливается естественной шириной источника рентгеновского излучения, несколько модифицированной естественной шириной, связанной с уровнем, с которого происходит фотоионизация. Некоторые вклады обусловлены также недостатками приборов. При изучении твердых веществ экспфиментально наблюдаемая полуширина спектральных линий РФС для пиков С15, N5 , Рзр, 82 и подобных им составляет 1,5 эВ. Эксперименты РФС с газообразными веществами дают значительно более узкие линии. Например, полуширина линии Ые для газообразного неона составляет 0,8 эВ [27]. Разница в полуширине линий для газообраз- [c.335]

Для проведения рентгеносъемки в камерах, требующих использования острофокусного источника рентгеновского излучения, отечественная промышленность выпускает рентгеновские аппараты УРС-0,1 и УРС-0,02. В рентгеновском аппарате УРС-0,1 применяется трубка БСВ-7, размеры оптического фокуса которой [c.126]

Источником рентгеновского излучения, используемым в рентгенофазовом и рентгеноструктурном анализе, обычно является рентгеновская трубка. В рентгеновской трубке поток электронов, испускаемый вольфрамовой спиралью (катодом), ускоряется из-за большой разности потенциалов между к атодом и анодом (несколько десятков киловольт, кВ) и ударяется об анод. При этом происходят два основных процесса - торможениа электронов (с одновременным возбуждением тепловых колебаний, т.е, нагревом анода и испусканием рентгеновских квантов, дающих сплошной спектр) и ионизация атомов (удаление электронов с внутренних и внешних электронных оболочек атомов). За счет последующих электронных переходов происходит излучение рентгеновских квантов, дающих линейчатый, или характеристический спектр, вид которого определяется материалом анода. [c.6]

В качестве источников рентгеновского излучения применяют приборы серии РУПП (например, РУПП-120) и гамма-излучения, гамма-дефектоскопы типа Гаммарид (например, универсальный шланговый гамма-дефектоскоп Гаммарид-21М ). [c.99]

Как показано на рис. 3.8, характеристическое рентгеновское излучение генерируется в значительной части области взаимодействия, образованной рассеянными в твердом теле электронами. Чтобы предсказать глубину, на которой возникает рентгеновское излучение, или глубину генерации рентгеновского излучения , и размер источника рентгеновского излучения (пространственное разрешение в рентгеновском излучении), нужно знать глубину проникновения электронов. Как было показано при рассмотрении глубины проникновения электронов, уравнения для пробега электрона в общем случае имеют вид (например, пробег по Канайе и Окаяме [уравнение (3.10)]) [c.80]

В приборах со сфокусированным пучком злектронов сигнал рентгеновского излучения довольно слабый, и можно полагать, что он исходит из точечного источника. Поэтому рентгеновские спектрометры с полной фокусировкой, работающие с изогнутым кристаллом, более широко используются по сравнению с спектрометрами, имеющими плоский кристалл. Спектрометры последнего типа обычно используются в рентгеновском эмиссионном анализе при возбуждении с помощью рентгеновской трубки. В спектрометре с полной фокусировкой типа Иоганссона, схема которого приведена на рис. 5.3, точечный источник рентгеновского излучения, образец, кристалл-анализатор и детектор перемещаются по одному и тому же кругу радиуса R, называемому кругом фокусировки. Более того, кристалл изгибается так, чтобы кристаллические плоскости имели радиус кривизны 2R, а сама поверхность кристалла шлифуется до кривизны радиуса R. При такой геометрии все рентгеновские лучи, выходящие из точечного источника, будут падать на поверхность кристалла под одним и тем же углом 0 и фокусироваться в одной и той же точке на детектО ре. Этим обеспечивается максимальная эффективность сбора рентгеновского излучения в спектрометре без потери высокого разрешения по длинам волн. Очевидно, что в случае плоского кристалла угол падения рентгеновских лучей будет изменяться по длине кристалла, что. приводит к уширению и возможному наложению пико1В, вследствие чего уменьшаются максимальная интенсивность пика и отношение сигнал/фон. Хотя применение щелей Соллера дает возможность получить более параллельный пучок лучей, падающих на кристалл, однако и в этом случае не удается избежать потери интенсивности сигнала. [c.193]

Отражения более высоких порядков имеют место при значениях Ь, кратных его значению для отражений первого порядка. Обычно в спектрометрах выдаются показания непосредственно в значениях Ь. Реально в большинстве спектрометров с полной фокусировкой используются кристаллы, лишь изогнутые по радиусу кривизны 2Н, без шлифовки их поверхности до полного совпадения с кругом фокусировки, так как шлифовка кристалла приводит к потере разрешающей способности из-за увеличения количества дефектО В и зон с мозаичной структурой. Такой компромиссный вариант, известный как оптика Иоганна, приводит к некоторой расфокусировке изображения на детекторе, но не вызывает заметного ухудшения разрешающей способности. В другом типе спектрометра с оптикой Иоганна поддерживается постоянньгм расстояние от источника до кристалла и кристалл изгибается так, чтобы К менялась с изменением Я в соответствии с (5.2). Несмотря на то что механическое устройство спектрометра такого типа несколько проще, чем линейного спектрометра, лишь только некоторые кристаллы, такие, как слюда и Ь1Р, допускают повторный изгиб без значительных повреждений. По этой причине спектрометры с изгибаемым кристаллом практически не используются в микроанализе. Оптика Иоганна была реализована в другом приборе — в спектрометре с полуфокусировкой , в котором также остается постоянным расстояние от источника до кристалла. Но в этом приборе в карусельном устройстве монтируются несколько изогнутых кристаллов с различными радиусами кривизны, каждый из которых можно устанавливать в рабочее положение, вместо одного изгибаемого кристалла. Однако условие фокусировки для каждого кристалла строго выполняется только для одной длины волны, и поэтому для других длин волн будут иметь место некоторая расфокусировка и потеря разрешающей способности и максимальной интенсивности. Достоинство этого устройства заключается в том, что положение источника рентгеновского излучения на круге фокусировки менее критично, в связи с чем рентгеновское изображение, получаемое при сканировании электронного луча по поверхности образца, менее подвержено влиянию эффектов расфокусировки, поскольку изображение уже расфокусировано в целом. [c.194]

СКОЛЬКИМИ кристалл-дифракцнонными спектрометрами. Наличие нескольких спектрометров, каждый из которых имеет несколько кристаллов, необходимо не только для лроведения анализа одновременно по нескольким элементам, но также позволяет оптимизировать условия анализа в различных диапазонах длин волн, испэ-... уя имеющийся набор кристаллов. В табл. 5.1 приведены параметры наиболее распространенных кристаллов-анализаторов сравнительное разрешение, отражательная способность и величина межплоскостного расстояния. Так как sin0 не может быть больше единицы, то, согласно закону Брэгга, верхний предел максимальной длины волны, дифрагировавшей на любом данном кристалле, составляет 2d. Практические пределы зависят от конструкции спектрометра, поскольку из рис. 5.3 очевидно, что при sin 0=1, т. е. при 0 = 90°, детектор должен был бы находиться в точке источника рентгеновского излучения внутри электронно-оптической колонны. Нижний предел анализируемой длины волны следует из уравнения (5.2), поскольку становится физически невозможным придвигать кристалл-анализатор слишком близко к образцу. [c.196]

Переход к новому источнику рентгеновского излучения ослабил требования, предъявляемые к размерам кристаллов, что особенно важно в структурном анализе высокомолекулярных белков и сложных комплексов, имеющих крупные элементарные ячейки. Сплошной спектр синхротронной радиации и легкость выбора любой длины волны монохроматического излучения сделали возможным подойти к решению фазовой проблемы и разработать метод мультиволновой аномальной дифракции, требующий для решения фазовой проблемы лишь одного кристаллического образца. Существенным дополнением к этому методу стал генно-инженерный способ получения в ауксотрофных клетках аминокислотных последовательностей, в которых все остатки метионина заменены на селенометионин. Использование [8е-Ме1]-белков не только освобождало [c.74]

Наряду с изучением биологических макромолекул для развития биофизики необходимы структурные исследования надмолекулярных биологических систем в нативном состоянии, например мембран, мышечных волокон и т. д. Перспективы этих исследований определяются развитием скоростной рентгенографии, т. е. созданием мощных источников рентгеновского излучения с мало расходящимися пучками лучей. По-видимому, здесь может оказаться эффективным синхротронное, магнитнотормозное излучение, возникающее при центростремительном ускорении электронов в магнитном поле. В отличие от обычного рентгеновского излучения, синхротронное излучение характеризуется большой мощностью, малой расходимостью пучка, но высокой степенью поляризации (см. [37]). [c.281]

Аппаратурное оформление метода. Основными узлами рентгеноабсорбционного спектрометра являются источник рентгеновского излучения, монохроматор, устройство крепления и ввода образца, детектор. [c.257]

Очевидно, что контроль и регулирование процесса кристаллизации только по положению фронта роста недостаточны. Идеальным вариантом будет контроль по реальной структуре растущего монокристалла, на основании которого следует корректировать процесс роста. Для этого развиваются способы, основанные на методах рентгеновской дефектоскопии, дающие информацию о реальной структуре. Источник рентгеновского излучения — трубка с вращающимся молибденовым анодом (размер фокуса 0,5 X 10 мм, напряжение 600 кВ, ток 0,5 А). Топографическая камера подобна камере Ланга. Топограмма размером 9 х 12 мм регистрируется с разрешением 10 мкм видиконом, чувствительным к рентгеновским лучам. Картина накапливается за время от 3 до 10 с. Этот способ контроля пока не получил должного разветия, по-видимому, из-за его технической и эксплуатационной сложности. [c.150]

Тем не менее дпя повышения эффективности использования широкоугольных источников рентгеновского излучения и (или) отдавая предпочтение вращательным перемещениям перед поступательными, в некоторых системах ПРВТ помимо параллельной применяют веерную (см. рис. 2, а) и более сложные геометрии проецирования. [c.118]

Таким образом, несмотря на то что согласно (40), (42) производительность ПРВТ в принципе не лимитирована требуемым уровнем метрологии, ограниченные МЭД реальных источников рентгеновского излучения и необходимость организации сбора измерительных данных по каждому из -10 направлений просвечивания приводят к известным техническим затруднениям в повышении производительности ПРВТ. Поэтому повышение интенсивности используемых источников излучения (Р) и увеличение числа параллельных каналов детектирования (т) являются непременными условиями роста производительности вычислительных томофафов и чувствительности контроля методом ПРВТ. [c.124]

Однако в известных схемах третьего и четвертого поколений режим наиболее быстрого сканирования не обеспечивает необходимой точности контроля из-за малости уровня экспозиционной дозы, характерной для современных источников рентгеновского излучения. Поэтому сама по себе предельная скорость сканирования не является достаточной характеристикой информационньгх возможностей системы. [c.159]

Аппаратуру ЭОЦР условно можно разбить на четыре основные части источник рентгеновского излучения, аналоговое устройство формирования изображения, цифровые устройства формирования изображения и цифровые устройства обработки изображения. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология