Квант энергии рентгеновский

Если анализируемой системе сообщать достаточную энергию, то электроны атомов переходят в возбужденное состояние и примерно через 10 с спонтанно возвращаются на нижележащие энергетические орбитали с эмиссией избыточной энергии в виде дискретных и характеристических для каждого вида атомов электромагнитных колебаний в видимой, ультрафиолетовой или рентгеновской областях спектра. При этом спектры носят линейчатый характер. При возбуждении валентных (оптических) электронов свободных атомов излучаемые линии расположены в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. При возбуждении электронов внутренних орбиталей атома излучаются кванты с более жесткой энергией (рентгеновское излучение). Линейчатые рентгеновские спектры могут быть получены при облучении анализируемого вещества электронами (рентгеноспектральный метод анализа или более жесткими, чем излучаемые, рентгеновскими квантами (рентгенофлуоресцентный метод анализа). [c.8]

Ключом к пониманию работы спектрометра с дисперсией по энергии служит то, что амплитуды импульсов, производимых детектором, в среднем пропорциональны энергии входящего рентгеновского кванта. Основной процесс детектирования, с помощью которого происходит пропорциональное преобразование энергии фотона в электрический сигнал, иллюстрируется на рис. 5.17. Невозмущенный 51 (Ь1)-кристалл обладает зонной структурой (описание зонной структуры дано в обсуждении катодолюминесценции в гл. 3), в которой состояния в зоне проводимости свободны, а состояния в валентной зоне заполнены. При захвате высокоэнергетического фотона электроны перебрасываются в зону проводимости, оставляя дырки в валентной зоне. При наличии напряжения смещения электроны и дырки разделяются и собираются электродами, расположенными на поверхностях кристалла. Захват фотонов осуществляется путем фотоэлектрического поглощения. Падающий рентгеновский фотон вначале поглощается атомом кремния и испускается высоко-энергетический электрон. Затем этот фотоэлектрон по мере того, как он движется в кремниевом детекторе и испытывает неупругое рассеяние, генерирует электронно-дырочные пары. Атом кремния остается в состоянии с высокой энергией, поскольку на испускание фотоэлектрона потребовалась не вся энергия рентгеновского кванта. Эта энергия впоследствии выделяется либо в виде оже-электрона, либо в виде кванта рентгеновского характеристического излучения кремния. Оже-электрон испытывает неупругое рассеяние и также создает электронно-дырочные пары. Кванты рентгеновского излучения кремния могут повторно поглощаться, инициируя процесс снова, или неупруго рассеяться. Таким образом, имеет место последовательность событий, в результате чего вся энергия первичного фотона остается в детекторе, если только излучение, генерируемое в одном из актов [c.213]

Механизм возникновения характеристического рентгеновского излучения состоит в том, что электроны катодных лучей при достаточной энергии выбивают электроны из атомов материала антикатода. На освободившиеся места переходят электроны из вышележащих уровней, излучая при этом кванты энергии, отвечающие данной серии линий. Если, допустим, окажется выбитым электрон из второго уровня (L), то на его место может перейти электрон из третьего уровня. Тогда произойдет излучение кванта с частотой линии L при переходе электрона с четвертого уровня на второй последует излучение с частотой, отвечающей линии р и т. д. Таким образом, в характеристическом спектре появится L-серия линий, М-серия появляется при переходе электрона из более высоких уровней в освободившиеся места [c.75]

Волновой характер движения микрочастиц. Как известно, для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длиной волны Я (или частотой колебания v) с другой стороны, оно состоит из микрочастиц — фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции и интерференции электромагнитного излучения (света, радиоволн, Y-лучей, рентгеновских лучей и пр.) убедительно доказывают его волновую природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление и т. д. Так, известно, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5-101 т. [c.8]

Поглощение квантов энергии рентгеновского и УФ-излучения может вызывать три процесса возбуждение электронов, разрыв связей и ионизацию атома или молекулы. В последнем случае под действием кванта энергии происходит выбивание электрона из атома и молекулы. В основе этого процесса лежит явление фотоэффекта, поэтому часто оба метода называют фотоэлектронной спектроскопией, а выбитые электроны — фотоэлектронами. [c.256]

Если электрон выбит со второй орбиты ( =2), то переходу электронов на этот уровень с более удаленных орбит будут отвечать кванты энергии рентгеновского излучения Еь =Ь , Е1"=к. и Е[ " = = /гv5 и т. д. Спектр такого излучения назван -серией (рис. 5.2). Переходу электронов с более высоких уровней на третью орбиту будет соответствовать ЛГ-серия и т. д. [c.114]

Радиационное возбуждение — поглощение молекулами мономера квантов энергии рентгеновского или ультрафиолетового излучения. В этом случае не требуется нагревания системы и режим процесса можно выдержать с высокой точностью. Взаимодействие кванта энергии с мономером можно выразить уравнением [c.474]

Линейной потерей энергии (ЛПЭ) называют линейную скорость потери энергии частицей или излучением, проходящим через материал. В первом приближении ЛПЭ может быть вычислена простым делением общей потери энергии частицы на длину ее пути. Такое вычисление, однако, весьма неточно, так как потеря энергии меняется при уменьшении скорости частицы, а энергия ионизирующей частицы не поглощается локально, а передается среде с помощью вторичного излучения. Например, энергия 7-излучения и рентгеновского излучения передается в итоге посредством вторичных электронов, которые имеют широкий спектр энергий с разной ЛПЭ. В тех случаях, когда средний потенциал возбуждения известен, можно ЛПЭ вычислить, например, по уравнению (УП.1) или по другим уравнениям, описывающим иные механизмы потери энергии. Значени.ч ЛПЭ увеличиваются в ряду 7-кванты < электроны высоких энергий < рентгеновское излучение малых энергий < р-частицы < тяжелые частицы. Для электронов, проходящих через полиэтилен, ЛПЭ = (980/ )1 (0,2 ) 10- эВ/нм, при Е — 0,25 МэВ ЛПЭ ==2-10 эВ/нм и возрастает до 23-10- эВ/м при Е = 1 кэВ. [c.214]

Ядро, возбужденное за счет поглощения мессбауэровского у-кванта, переходит в основное состояние путем испускания либо у-лучей, либо конверсионных электронов и рентгеновских квантов. Энергии рентгеновского и гамма-излучения, с которыми приходится иметь дело при мессбауэровских экспериментах, колеблются от 3,4 кэв (рентгеновское -излучение 1 5п) до приблизительно 200 кэв (до настоящего времени максимальная энергия перехода, на котором наблюдался эффект Мессбауэра, равняется 155 кэв). Для регистрации этих излучений применяются детекторы различных типов. [c.105]

Раздел физической химии, посвященный изучению химических реакций под действием излучений большой энергии, называют радиационной химией. К числу частиц, вызывающих химические реакции, относятся нейтроны, электроны, положительно и отрицательно заряженные ионы и кванты энергии более 50 эв (рентгеновские и улучи) . Химические реакции, протекающие под действием излучений большой энергии, получили название радиолиза. [c.257]

Чтобы выбить электрон с той или иной оболочки, энергия рентгеновского кванта должна быть, конечно, больше энергии связи электрона, причем вероятность этого процесса тем больше, чем ближе эти энергии по величине. Суммарный эффект поглощения излучения веществом может быть охарактеризован линейным коэффициентом поглощения ц. [c.8]

Рассеяние рентгеновских лучей электронами может быть когерентным (без изменения длины волны) и некогерентным. Во втором случае часть энергии рентгеновского кванта при упругом соударении передается электрону (эффект Комптона, который наблюдается в основном для жесткого рентгеновского излучения). Интерференция когерентно рассеянного излучения приводит к дифракционным эффектам. Поскольку длины волн рентгеновских лучей сравнимы с межплоскостными расстояниями в кристаллах, то кристаллы играют роль дифракционных решеток. Представим кристалл как комплекс параллельных плоскостей, на которых расположены атомы. Вследствие периодического строения расстоя- [c.12]

Кванты рентгеновского излучения обладают меньшей энергией, чем 7-кванты. Основные процессы, происходящие при взаимодействии рентгеновского излучения с веществом, — фотоэффект и комптоновский эффект. Массовый коэффициент поглощения резко возрастает с увеличением заряда) ядра атома элемента (вероятность фотоэффекта пропорциональна 2 ), т. е. анализ следует проводить в области таких энергий рентгеновского излучения, в которой наблюдается значительное различие коэффициентов погло- [c.322]

Гамма-распад. При переходе из возбужденного энергетического состояния в устойчивое ядро атом высвобождает один или несколько квантов энергии, выделяющейся в виде -излучения. Гамма-лучи занимают определенный интервал спектра электромагнитных колебаний, отличаясь от рентгеновских лучей меньшей длиной волн. Гамма-излучение имеет весьма ярко выраженные волновые свойства у-лучи подвержены дифракции, интерференции и т. п. Все же целый ряд свойств позволяет рассматривать -излучение как корпускулярное, дискретное. Ниже рассматриваются некоторые из этих свойств. [c.56]

Регистрация и спектрометрия заряженных частиц, у-квантов и рентгеновского излучения возможны вследствие того, что при взаимодействии с веществом заряженных частиц и квантов высокой энергии возникают быстрые электроны, которые генерируют большое число пар неравновесных носителей. [c.519]

Квант лучистой энергии, поступая в реакционную смесь при ее "облучении, может явиться активной частицей , передавая свою эш р-гию для возбуждения атомов и молекул. Величина кванта энергии должна быть соответствующей энергии активации, что определяется длиной волны излучения. Например, известно, что фотобумагу проявляют при красном свете, так как длина волны красного излучения большая (6500 А) и квант энергии недостаточен для возбуждения реакции разложения бромида серебра. Кроме световых волн и ультрафиолетового излучения фотохимические реакции могут быть возбуждены рентгеновским и у-излучением. [c.133]

Характерной особенностью физических методов анализа и аналитических процессов, лежащих в их основе, является высокая разрешающая способность , которая проявляется в дискретности характеристических сигналов (см рис. 4,5), регистрируемых в виде линейных спектров или острых пиков. Эта особенность присуща большинству ядерно-физических (ЯМР, активационный анализ) методов, а также методам рентгеновской, атомно-эмиссионной и абсорбционной спектроскопии. Причина высокой разрешающей способности этих методов — в относительно высоких значениях характеристических квантов энергии, сопровождающих переход из возбужденного состояния в основное (или наоборот) в процессе ядерных превращений и при переходах электронов на близких к ядру уровнях. Следствием высокой разрешающей способности физических методов является их высокая специфичность, проявляющаяся в почти полном отсутствии эффектов наложения сигналов элементов друг нз/друга. Однако нередко на основные сигналы накладываются сигналы сопутствующих процессов. Так, хотя спектральная линия атомного поглощения элемента характеризуется шириной не выше 0,1 нм, на нее часто накладывается спектр молекулярного поглощения соединений, образуемых элементом основы (матрицы) в условиях атомизации. [c.15]

Характеристич. рентгеновское излучение с интенсивностью /о частично поглощается и выходящее из анализируемое образца излучение имеет интенсивность / = /оехр(-рдх), где р - плотность образца х - путь, пройденный излучением в образце ц - массовый коэф. поглощения, нелинейно зависящий от энергии квантов характеристич. рентгеновского излучения. [c.443]

Коэффициент поглощения рентгеновского излучения веществом убывает с увеличением его частоты. Монотонность этой зависимости скачкообразно нарушается (скачки поглощения) в областях частот, при которых энергия рентгеновских квантов становится достаточной для освобождения из атома электрона с А-, 1-, М-... оболочек. Направленный пучок рентгеновских лучей сечением 1 см , проходя через слой вещества, испытывает ослабление в результате взаимодействия с его атомами. Ослабление рентгеновских лучей обусловлено процессами когерентного и некогерентного рассеяния на атомах вещества (коэффициент рассеяния о) и истинным поглощением (коэффициент поглощения т). При порядковых номерах элементов 10—35 и длине рентгеновских лучей 0,1—1,0 им преобладающую роль в процессах ослабления играет истинное поглощение рентгеновских лучей. [c.215]

Поглощение рентгеновского излучения. Рентгеновские кванты при поглощении в веществе способны ионизовать внутренние электронные оболочки. Это явление носит название фотоэффекта. Фотоэффект возникает тогда, когда энергия рентгеновского кванта Е > порог- В результате электрон покидает атом, а избыток энергии выделяется в виде рентгеновского кванта. Получаемое вторичное рентгеновское излучение называется флуоресцентным. [c.7]

В фотоэлектронной спектроскопии моноэнергетические рентгеновские лучи выбивают с исследуемой поверхности электроны внутрен-нн.х. оболочек (электроны 1х, 25, 2р и т.д.). Кинетическая энергия вылетающих электронов равна ео—где ео — энергия рентгеновских квантов, е — энергия электрона на -м уровне. Энергия испускаемых [юверхностью электронов определяется с помощью электронного спектрометра, позволяющего получать спектры как первичных фотоэлектронов, 1 к и оже-электропов. Этот метод более точен, чем оже-спектро- [c.237]

Кванты 7-излучения соответствуют изменениям энергии при ядерных процессах, и поэтому такие кванты излучаются, когда происходят подобные изменения. Энергии рентгеновских квантов имеют порядок энергий, необходимых для отрыва внутренних электронов атомов. Ни один из этих процессов не представляет особого интереса при исследовании строения молекул. [c.321]

Природа взаимодействия столь различающихся по энергии квантов с веществом принципиально неодинакова. Так, излучение уквантов связано с ядерными процессами, излучение квантов в рентгеновском диапазоне обусловлено электронными переходами во внутренних электронных слоях атома, испускание квантов УФ- и видимого излучения или взаимодействие вещества с ними — следствие перехода внешних валентных электронов (сфера оптических методов анализа), поглощение ИК- и микроволновых квантов связано с переходом между колебательными и вращательными уровнями молекул, а излучение в ра-диоволновом диапазоне обусловлено переходами с изменением ориентации спинов электронов или ядер атомов. Для решения разнообразных задач наибольшее значение имеют спектральные методы анализа, оперирующие с излучением рентгеновского, оптического, ИК- и радиоволнового диапазонов. В данном практическом руководстве по физико-химическим методам анализа рассматриваются оптические методы, которые традиционно делятся па оптическую атомную и оптическую молекулярную спектроскопию. В первом случае аналитические сигналы в области спектра от 100 до 800 нм являются следствием электронных переходов в атомах, во втором — в молекулах. [c.7]

Применение квантов энергии для интенсификации испарения в вакууме. Зарям енные частицы можно применять не только для обезвоживания различных продуктов, но и в полимерах для изменения структуры молекул без заметных изменений химических свойств материала. Особенно эффективно для этих целей действие ионизирующего излучения, под которым понимают рентгеновские лучи, -излучение, поток фотонов большой энергии, электронов, протонов, дейтронов, а-частиц и нейтронов. Применение частиц ионизирующего излучения в полиме- [c.189]

Процесс поглощения энергии кванта принципиально отличается от процесса взаимодействия отрицательно активных молекул с поверхностью испарения. Для того чтобы кванты энергии интенсифицировали процесс сублимации льда, необходимо, чтобы движение их к поверхности сублимируемого вещества происходило без потери энергии на пути движения, а это возможно только в соответствующих условиях разрежения. Квант (фотон) энергии /IV обычно взаимодействует с электронами молекул или атомов. При этом процесс поглощения кванта большой энергии отличается от действия кванта с малой энергией. Фотон ультрафиолетовой области спектра передает свою энергию-наименее связанному электрону, тогда как фотон рентгеновского излучения, взаимодействует преимущественно с электронами внутренней оболочки. Применение фотонов для целей интенсификации процессов.. сублимации должно рассматриваться в непосредственной связи с воздействием выбранных квантов энергии на процесс удаления молекул-растворителя из продукта без нарушения его физико-химических, свойств. [c.191]

Внутренняя конверсия. При внутренней конверсии энергия возбужденного ядра вместо того, чтобы быть испущенной в виде у-кванта, передается одному из орбитальных электронов обычно на /(-оболочке. Этот электрон покидает атом. Ионизованный атом переходит в основное состояние путем испускания характеристического рентгеновского излучения, которое дает в спектре соответствующую линию. Эту линию таклсе можно использовать для качественного и количественного определения радиоактивных изотопов. Однако из-за низкой разрешающей способности спектрометров в области малых энергий рентгеновское излучение редко используется для измерений. [c.234]

Радиоволны, инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-излучение представляют собой электромагнитные волны с различной длиной волны. Скорость света, с = 2,9979-10 ° см с , связана с его длиной волны X и частотой V соотношением с = Ху. Волновое число у-это величина, обратная длине волны, V = 1/Х. Все нагретые тела излучают энергию (излучатель с идеальными свойствами дает излучение абсолютно черного тела). Планк выдвинул предположение, что энергия электромагнитного излучения квантована. Энергия кванта электромагнитного излучения пропорциональна его частоте, Е = км, где / -постоянная Планка, равная 6,6262 10 Дж с. Выбивание электронов с поверхности металла под действием света называется фотоэлектрическим эффектом. Квант света называется фотоном. Энергия фотона равна /IV, где V-частота электромагнитной волны. Зависимость поглошения света атомом или молекулой от длины волны, частоты или волнового числа представляет собой спектр поглощения. Соответствуюшая зависимость испускания света атомом или молекулой является спектром испускания. Спектр испускания атомарного водорода состоит из нескольких серий линий. Положения всех этих линий точно определяются одним общим соотношением-уравнением Ридберга [c.375]

Это химические реакции, протекающие под действием излучения высокой энергии (рентгеновское и 7-излучение, поток электронов, протонов и т.п.). Такие излучения имеют значительно большую энергию, чем энергия световых квантов, и поэтому их действие сильно отличается от действия света. Например, для возбуждения фотохимической реакции требуется свет определенной частоты. Лучи света, вызывающие одну фотохимическук) реакцию, могут быть совершенно неактивными для другой реакции. Излучения же высокой энергии не обладают такой специфичностью. [c.316]

Эквивалентная доза йэ.в = погл. тде К-т.наз. коэф. качества излучения (безразмерная величина). Единица Z)j в СИ-зиверт (Зв) внесистемная единица-б эр (1 бэр =10 Зв) Для К на практике обычно принимают след, усредненные значения- 1-для моноэнергетич. электронов, позитронов, р-частиц, -у-квантов и рентгеновского излучения 3-для нейтронов с энергией < 20 кэВ, 10-для про- [c.112]

Экспозиционная доза - мера ионизации воздуха под воздействием облучения фотонами (у-квантами и рентгеновским излучением) Внесистемная единица-рентген (Р) При О = 1 Р в 1 сч1 воздуха при 0°С и 760 мм рт ст (т е в 0,001293 г воздуха) образуется 2,08 10 пар ионов, что соответствует попощению энергии в 0,113 эрг/см , или [c.113]

Исследование свойств вещества при инзких температурах и получение жидкого гелия Открытие дифракции реитгеиоаских лучей в кристаллах Исследование структуры кристал.юв с помощью реитгеиоаских лучей Открьгтне характеристического рентгеновского излучения элементов Открытие квантов энергии [c.777]

Большинство авторов, опубликовавших экспериментальные данные о действии различных видов ионизирующих излучений (электронов, гамма-квантов, нейтронов, рентгеновского излучения и др.) на органические вещества, в том числе на минеральные и синтетические масла и жидкости для гидравлических систем, утверждает, что интенсивность изменения свойств облучаемых продуктов зависит от поглощенной дозы излучения, т. е. от количества энергии, поглощенного веществом, а неотвида действующего излучения [11. Однако известны и противоположные утверждения 161. [c.292]

ПД — это газоразрядный детектор, создающий сигнал, амплитуда которого пропорциональна энергии рентгеновского кванта. Детектор представляет собою цилиндрический конденсатор с нитью в качестве анода, заполненный инертным газом (обычно аргон-метановой смесью). Работа СД основана на возбуждении рентгеновскими квантами в люминофорах кратковременных световых вспыщек (сцинтилляций), которые регистрируются фотоэлектронными умножителями. [c.255]

Протекание различных химических превращений под действием квантов электромагнитного излучения различной частоты ( рентгеновских, ультрафиолетовых и видимых излучений) установлены многими исследователями для различных классов органическюс езшеств, в том числе и для нефтяных углеводородов. Естественно, что с повышением частоты излучения, т.е. о ростом кванта, энергия излучения, выход химических реакций будет больше (как количественно, так и качественно). Многие исследования воздействия ионизирующих излучений (включая и электромагнитные) на углеводороды, выполненные как в нашей стране, тан и за рубежом, показали, что в результате взаимодействия молекул углеводорода с квантом излучения происходят сложные процессы возбуждения исходной молекулы с возмож-мш распадом ее на несколько нейтральных и ионизированных осколков, дальнейшей их рекомбинации. В результате последовательного протекания различных химических превращений с участием ионизированных (иначе реакционноспособных радикалов) и нейтральных осколков молекул накапливаются определенные продукта реакции. [c.106]

Хотя расстояния между ядрами и валентные углы остаются постоянными в указанных выше пределах, тем не менее в молекулах может быть все-таки различное расположение групп, если последние обладают свободным вращением. Требующиеся для этого силы (Ван-дер-Ваальса)— того же порядка величины, что и силы, действующие между группами и атомами соседних молекул. Свободное вращение может быть обнаружено пр1 помощи измерения электрического момента, интерференции рентгеновских лучей и электронов, при помощи спектра Рамана, а также на- основании величины внутримолекулярного потенциала. У простой связи распределение зарядов, и сил связи вра- щательно симметрично. Так, в этане обе группы СНд вращательно-симметричны относительно оси С — С при достаточно высокой температуре, когда энергия теплового движения кТ велика по сравнению с внутримолекулярными силами, действующими между водородными атомами обеих групп СНд. Поэтому здесь происходит свободное равномерное вращение без специальной затраты энергии. С понижением температуры вращение становится неравномерным, и при достаточно малом значении кТ начинают играть заметную роль те энергетические различия, которые обусловлены силами Ван-дер-Ваальса, действующими между атомами водорода, и которые проявляются в том, что они препятствуют свободному вращению групп СНд. Если в этане Цри вращении обеих групп СНд их водородные атомы окажутся как раа друг против друга, то внутримолекулярный потенциал будет иметь наибольшее значение. Это связано с взаимным отталкиванием водородных атомов. Если же группы СНд из этого положения повернутся на 60°,. то водородные атомы будут находиться на наибольшем расстоянии друг от друга, и здесь мы имеем минимум потенциала. У этана при обыкновенной температуре около 50% молекул находятся в состоянии минимума энергии, около 45% вращаются, имея один квант, и около 5% вращаются, име несколько квантов энергии. [c.41]

Метод характеристических фильтров. Если при взаимодействии электронов или фотонов с веществом с ближайшей к ядру /(-оболочки выбивается электрон, то цри заполнении образующихся вакансий электронами с вышележащих уровней (L, Ai и т. д.) испускаются кванты характеристического рентгеновского излучения. Спектр этого излучения состоит из отдельных линий, соответствующих энергиям перехода электронов в /С-оболоч-ну с вышележащих уровней. Совокупность этих линий образует /(-серию рентгеновского спектра. Если в результате взаимодействия излучения с атомами анализируемого элемента выбивается электрон L-ypoBHH, то образуется L-серия характеристического спектра и т. д. [c.155]