Характеристический спектр мишени

Основным требованием к источнику является получение характеристического -спектра излучения материала мишени с минимумом непрерывной радиации и фокусирование электронного пучка на малой площади мишени, чтобы сконцентрировать рентгеновские лучи в очень узкие пучки, пропускаемые коллиматорными щелями в камеру. [c.241]

Ими являются возможность легкой замены металлической мишени, позволяющей получить характеристический спектр требуемого металла, и сохранение спектральной чистоты материала мишени. [c.17]

Мозли сфотографировал характеристические спектры 38 элементов, которые могли служить мишенями в рентгеновской трубке. В двух статьях [31, 32] он не только раскрыл структуру [c.40]

Характеристические линии мишени иногда мешают возбуждению спектра рентгеновскими лучами. Эти линии полезны, если их длины волн короче (но лишь не на много) длины волны края поглощения, соответствующего возбуждаемой линии. В этом случае характеристические линии мишени очень эффективны, так как в возбуждающем пучке интенсивность их велика и они исключительно сильно поглощаются в образце. Такой благоприятный случай бывает не всегда. Иногда возбуждение линий мишени отнимает от непрерывного спектра энергию, которая могла бы пойти на возбуждение характеристической линии образца. В других случаях линия может накладываться на аналитическую линию образца. Такое наложение, возникающее в результате рассеяния образцом линии мишени, происходит не только при близости длин волн обеих линий, но и в случае, когда отра- [c.116]

Тормозное излучение однозначно связано с напряжением С/а и имеет непрерывный спектр, а характеристическое получается при превышении определенного Уа и определяется физическими параметрами материала мишени. Энергия кванта рентгеновского излучения с минимальной длиной волны >.0 при- [c.289]

Когда быстро движущиеся электроны сталкиваются с веществом, они порождают рентгеновские лучи с энергиями, близкими к собственной энергии электронов. В результате электронной бомбардировки возникает тормозное рентгеновское излучение с широким и непрерывным спектром. На узкие области этого спектра накладываются интенсивные излучения, соответствующие характеристической длине волны мишени. Подавлением непрерывного рентгеновского спектра можно получить монохроматические (т. е. определенной длины волны) рентгеновские лучи. [c.320]

Оже-электроны могут быть составной частью сложного спектра вторичных электронов, если энергия первичных электронов достаточно велика, чтобы происходило возбуждение атомов вещества мишени выбиванием электронов с одной из внутренних оболочек. Один из путей возвращения атомов из возбужденного в нормальное состояние связан с возникновением характеристических [c.572]

ТР . Выход фотонов из источника тормозного излучения с ТР равен приблизительно 1 , о, и это просто компенсирует поглощение характеристического рентгеновского А"-излучения ртути, выход которого равен 2%. Нельзя увеличить выход 70 кэв рентгеновского излучения, применяя мишени из золота, так как выход рентгеновского излучения для мишеней с таким большим X составляет лишь доли процента. При использовании мишеней из серебра было обнаружено некоторое увеличение выхода возбужденного рентгеновского излучения, но в результате самопоглощения в мишенях увеличение выхода было незначительное. Кроме того, относительно низкая удельная активность ТР не позволяет приготовить тонкие активные матрицы для уменьшения самопоглощения. Поэтому не было попыток улучшить источники рентгеновского излучения с ТР . На рис. 3 и 4 приведены спектры и кривые поглощения в алюминии и железе р-частиц ТР° , окруженного серебряной фольгой (толщина задней мишени 300 мг см , а передней — 50 мг м ). [c.74]

При достаточно высокой энергии возбуждаются характеристические линии спектра вещества мишени и перекрывают радиацию фона. Напряжение, посредством которого электрон должен быть ускорен для придания ему достаточной энергии для удаления с внутренней орбиты, известно как критический потенциал возбуждения. В табл. 17 приведены значения для внутренних орбит некоторых элементов. При соответствующем выборе напряжения, прилагаемого к рентгеновской трубке, можно возбудить -спектр элемента, не возбуждая Я-спектра. Если электрон удален с 7 Г-орбиты, он может быть замещен электроном -орбит с испусканием -линии. Это лишает -оболочку одного электрона, и в результате испускается -линия, [c.220]

Полученные рентгеновские лучи имеют широкий спектр длин волн, но на это белое излучение накладываются несколько отчетливых пиков характеристического излучения. Последнее излучение, как видно из самого названия, характерно для металла, из которого изготовляется мишень. Можно отфильтровать все пики, кроме одного главного, называемого /( -излучением, и эксперименты с дифракцией рентгеновских лучей почти всегда проводят с таким монохроматизированным /( -излуче-нием. Длину волн рентгеновских лучей можно изменить, соответствующим образом подбирая материал для мишени чаще всего мишень изготовляют из меди или молибдена, для которых длина волн /Са-излучения составляет соответственно 1,542 и 0,711 А. [c.111]

Характеристическое рентгеновское излучение материала мишени получается при низких напряжениях и анодных материалах с низким атомным номером, а спектр характеристического рентгеновского излучения накладывается на непрерывный рентгеновский спектр. [c.44]

Радиоактивные излучатели. Они испускают 7-кванты или у-кванты и р-частицы. Эти излучатели используются непосредственно для бомбардировки пробы или для облучения мишени, испускающей под действием радиоактивного излучения характеристический рентгеновский спектр. [c.123]

Рис. 1.5. Непрерывный спектр рентгеновского излучения с характеристическими линиями для вольфрамовой мишени при воздействии на нее электронов с энергией 100 кэВ

В связи с тем, что характеристические лучи К-, L- и отчасти Л1-серий возникают при переходах электронов на внутренних уровнях атома, энергия электронов на которых практически не зависит от степени ионизации атомов, длины волн характеристического спектра практически одинаковы независимо от того, какие соединения данный атом образует. Поэтому, если разложить в спектр характеристическое рентгеновское излучение, образующееся при возбуждении мишени, состоящей из атомов разного сорта, то по наличию спектральных линий тех или инЫх элементов можно определить качественный, а по их интенсивности количественный элементный состав мишени. Всего проще спектр можно получить, направляя на монокристалл, у которого параллельно поверхности расположены плоскости (hkl) с межплоскостным расстоянием dhhi, полихроматическое излучение, которое отражается от монокристалла в соответствии с законом Вульфа—Брэгга (см. гл. 6) 2dhhtsinu= = пХ, где — угол, под которым на кристалл падает рентгеновское излучение. Поворачивая кристалл (меняя ), можно добиться отражения излучения с разной длиной волны. [c.146]

Периодический закон Д. И. Менделеева был общепризнан, хотя в нем имелись и некоторые аномалии. Так, согласно периодическому закону, свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомных весов, и поэтому не может быть двух элементов с одинаковым атомным весом и разными химическими и физическими свойствами. Однако это наблюдается у кобальта и никеля порядок расположения по возрастающему атомному весу нарушен для теллура и иода. Д. И. Менделеев предполагал, что атомный вес теллура не верен, но это не подтвердилось, и теллур должен быть помещен в периодической системе до иода, хотя у него атомный вес больше. Кроме того, было неясно положение в периодической системе VIII группы и редкоземельных элементов, а также не нашлось места для инертных газов, открытых в самом конце XIX века. Очевидно, в структуре атомов элементов должно быть что-то, обусловливающее периодичность, на что атомный вес не давал ответа. Первым крупным успехом в разрешении этого вопроса было наблюдение характеристических рентгеновских лучей. Если мишень бомбардировать быстрыми электронами, то наблюдается обычно два разных вида рентгеновских лучей. Один вид дает непрерывный спектр, подобный изображенному на рис. 3-3. Конец спектра, которому соответствует наибольшая энергия, определяется разностью потенциалов ускоряющего электрического поля. На непрерывный спектр часто накладывается характеристический спектр длины волн линий характеристического спектра оказались зависящими от материала мишени и не зависели от потенциала поля, ускоряющего электроны до тех пор, пока энергия электронов была больше некоторой величины. На рис. 3-4 изображен рентгеновский спектр мо- [c.88]

Еще до того, как Брэгг измерил длины волн спектров, полученных при возбуждении электронами платиновой мишени, Кэй [31, 32] показал, что для получения характеристических спектров различных металлов, служащих мишенями в рентгеновской трубке, может быть дспользовано электронное возбуждение. Баркла, открывший эти спектры, возбуждал их рентгеновскими лучами, а-частицы и другие частицы высокой энергии, используемые в современной физике, также возбуждают характеристические спектры однако эти методы возбуждения до сих пор не представляют интереса для аналитической химии. [c.40]

Метод измерения пролетного времени, разработанный Стюартом и Ве нером [76, 77], основан на эмиссионной спектроскопии. На мишень, помещенную в плазму низкого давления и высокой концентрации, подается импульс отрицательного напряжения длительностью 1 мкс, так что атомы мишени распыляются в виде пакета. Испускаемые атомы в основном нейт ральны и находятся в невозбужденном состоянии, однако в результате столкновений с электронами плазмы они возбуждаются и испускают свои характеристические спектры. Пакет атомов, перемещаясь в определенном направлении, вследствие распределения атомов по скоростям размывается в пространстве. Это рассеяние атомов наблюдается в виде временного распределения фотонов, испускаемых распы тенными атомами в момент их прохождения через малый объем, находящийся на известном расстоянии от мишени (6 см). Распределение фотонов по времени можно легко перевести в распределение распыленных атомов по скоростям или по энергиям. Подтверждение данных, полученных методом пролетного времени, оказалось возможным с помощью другой спектроскопической методики, а именно путем наблюдения допплеровского сдвига спектральных линий распыленных и возбужденных атомов, когда они двигаются в направлении к спектрографу. Распределение атомов по скоростям от нуля до 10 см/с привело как к уширению, так и к смещению спектральной линии в пределах от О—0,1 А в сторону более коротких волн. [c.380]

Рис, 3.34, Расчетный спектр рентгеновского излучения, генерируемого в медной мишени электронным пучком с энергией 20 кэВ, демонстрирующий обра-зерывного фона и характеристических линий Сих . Си оИ u . [c.68]

Взаимодействие электронов с атомами ансда вызьшает образование непрерывного и характеристического рентгеновского излучения. Непрерьшное излучение есть результат тормозящих соударений между электронами и атомами мишени. При каждом соударении электрон тормозится, при этом утраченная кинетическая энергия испускается в виде рентгеновского фотона. Только за одно соударение электрон может потерять любую энергию от нуля до его собственной энергии, что приводит к непрерывному спектру вплоть до энергии, соответствующей ускоряющему напряжению. Например, если трубка работает при ускоряющем напряжении V 45 кВ, то Етах = 45кэВ или Ат1п [c.69]

Форма континуума зависит главным образом от величины приложенного высокого напряжения. На рис. 8.3-8 показан спектр рентгеновской трубки с родиевым анодом, работающей при 45 кВ. Тормозной континуум достигает максимума при 1,5Лтш (или при 2/3 тах)- Общая интенсивность континуума растет с ростом атомного номера мишени и линейно зависит от величины тока трубки. Толщина бериллиевого окна влияет на низкоэнергетическую часть спектра. Правильный выбор материала анода и рабочего напряжения позволяет оптимально возбуждать определенный набор элементов с помощью непре-рьшного излучения, а также с помощью характеристических линий трубки. Для возбуждения элементов с большим Z следует использовать большое ускоряющее напряжение. [c.70]

При неупругих взаимодействиях часть кинетической энергии падающих электронов превращается в потенциальную энергию в результате возбуждения электронных или колебательных уровней атомов мишени. При низких энергиях (порядка электронвольт) доминируют неупругие процессы возбуждения колебательных уровней и плазмонов. При более высоких энергиях (килоэлектронвольты) энергетические потери электронов, проходящих через вещество, обусловлены в основном ионизацией и возбуждением плазмонов. Возбуждение колебаний и плазмонов и ионизация приводят к дискретным потерям энергии и, следовательно, к четким полосам поглощения в энергетическом спектре исходно моноэнергетического электронного пучка. Эти процессы лежат в основе спектроскопии характеристических потерь энергии прошедших электронов (СПЭПЭ). [c.328]

Изложенная теория рассматривала получение тормозного и рентгеновского излучения в сочетании источника и мишени. Однако эксиерименталь-ные данные по спектральному распределению и интенсивности существенно отличаются от теоретических вследствие эффекта самопоглощения. В результате сильной зависимости коэффициента поглощения от энергии в области малых энергий в спектре электромагнитпого излучения наблюдается максимум. Наиболее вероятная энергия этого излучения зависит от толщины и атомного номера мишени, а также от распределения непоглощенной энергии. Характеристическое рентгеновское излучение, будучи моноэпергетическим, изменяется только по интенсивности. [c.66]

Характеристические линии возбуждаются в трубке Кулиджа не только электронами, непосредственно участв1ующими в квантовом процессе, но также и при поглощении в мишени коротковолновых рентгеновских лучей, возникших в этом процессе. Длины волн этого каротковолнового излучения находятся в пределах между ко(ротковолновой границей спектра и краем поглощения. Поэтому с повышением напряжения па трубке их суммарная интенсивность растет. [c.115]

На рис. 45 приведена схема компоновки источников вторичного мягкого характеристического рентгеновского излучения. Представляется важным оценить главнейшие параметры источников при такой конструкции, а именно выход и спектральную чистоту характеристического излучения. Источник первичного излучения имел форму кольца с внешним диаметром 25 мм и диаметром центрального отверстия 8 мм. На нижнюю поверхность кольца был нанесен радиоизотоп Ре с обогащением 2% [удельная активность 1,48 10 с" г (40 Ки/г)]. Общая активность источника составляла около 3,7 10 ° с (1 Ки). Мишень из элемента, характеристическое излучение которого требовалось получить, располагали под кольцом на расстоянии 3—4 мм от его активной поверхности. Для уменьшения интенсивности тормозного спектра, доля которого составляет (1 -Ь2) 10 от интенсивности Мп/(, весь источник, за исключением отверстия для выхода излучения, закрывали слоем свинца толщиной 2 мм. Регистрацию излучения осуществляли счетчиком СРПП-22. Сигнал от счетчика поступал на вход счетной стойки ССД. Вследствие высокой интенсивности вторичного излучения перед окном детектора помещали сменные диафрагмы с отверстиями таких размеров, чтобы интегральная загрузка спектрометрического тракта не превышала 2-10 имп/с. Выход характеристического излучения определяли по скорости счета в каналах дискриминатора, настроенных на пик амплитудного распределения им- [c.137]

Поглощение фотонов. Рентгеновское и -излучение имеют электромагнитную природу и состоят из потока квантов, обладающих определенной энергией и способных производить ионизацию. Для получения картины их взаимодействия с веществом полезно будет сначала вспомнить, каким образом образуется рентгеновское излучение. Известно, что оно возникает в тех случаях, когда быстрые электроны захватываются мишенью. Интенсивность рентгеновского излучения увеличивается с атомным номером (Z) мишени. Таким образом, для получения рентгеновского излучения большой интенсивности кажется разумным использовать уран с атомным номером 92. Однако требуется материал с высокой температурой плавления, поэтому для получения рентгеновского излучения используют такие вещества, как вольфрам (Z = 74) или золото (Z = = 79), у которых и атомная масса и температура плавления достаточно высоки. Спектр рентгеновского излучения, вызванного вольфрамовой мишенью, показан на рис. 1.5. Он состоит из двух частей непрерывного фонового излучения и сильно возвышающихся над ним пиков характеристического излучения данного материала. Непрерывное тормозное (от немецкого bremsstrahlung) или "белое" излучение — результат взаимодействия электрона с ядром мишени. При этом наблюдается сильное ускорение, и электрон может отклониться от своей траектории на большой угол. Электрон теряет энергию вследствие электромагнитного излучения, энергия которого зависит от взаимодействия между электроном и ядром. Можно получить фотоны с определенным диапазоном энергий и вследствие этого постоянный диапазон длин волн — непрерывный спектр (рис. 1.5). [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология