|
Z
энергия К-линий растет, а длина вол-
ны уменьшается. Кроме того, при увеличении
Z
L- и М-спектры становятся более значимыми. В
табл. 4.1 приведены энергии и длины волн некото-
рых характеристических линий ряда элементов.
4.2.3 монохроматическое излучение
При использовании рентгеновских лучей в ди-
фракционных экспериментах особенно важно,
Таблица 4 . 1 Значения длин волн
λ
( в H M ) и энергий
E
( в кэВ) характеристических рентгеновских линий н
е
к
о
т
о
р
ы
х элементов
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
К
Ca
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Со
Ni
Ca
Zn
Sr
Zr
Ag
Ba
Au
Pb
Bi
Κα
1
λ
1,191
0,989
0,834
0,712
0,616
0,537
0,473
0,374
0,336
0,275
0,250
0,229
0,210
0,194
0,179
0,166
0,154
0,144
0,087
0,079
0,056
0,038
0,018
0,017
0,016
E
1,041
1,254
1,487
1,740
2,014
2,308
2,622
3,314
3,692
4,511
4,952
5,415
5,899
6,404
6,930
7,478
8,048
8,639
14,165
15,775
22,162
32,194
68,804
74,969
77,108
Κβ
λ
1,157
0,952
0,796
0,675
0,579
0,503
0,440
0,345
0,309
0,251
0,228
0,208
0,191
0,175
0,162
0,150
0,139
0,129
0,078
0,070
0,050
0,034
0,016
0,015
0,014
E
1,071
1,302
1,557
1,836
2,139
2,464
2,815
3,590
4,012
4,931
5,427
5,947
6,490
7,058
7,649
8,265
8,905
9,572
15,836
17,668
24,942
36,378
77,984
84,936
87,343
Lα
λ
3,633
2,742
2,425
2,164
1,945
1,759
1,597
1,456
1,334
1,225
0,686
0,607
0,415
0,278
0,128
0,118
0,114
E
0,341
0,4452
0,511
0,573
0,637
0,705
0,776
0,852
0,930
1,012
1,807
2,042
2,984
4,466
9,713
10,55
10,84
Μα
λ
0,584
0,529
0,512
E
2,123
2,346
2,423
чтобы имелся мощный пучок с вполне определен-
ной длиной волны. При лабораторых исследова-
ниях источником рентгеновских лучей является
рентгеновская трубка (рис. 4.3), представляющая
собой электровакуумный прибор. Электроны, ис-
пускаемые нагретой вольфрамовой нитью, служа-
щей катодом, под действием разности потенци-
алов между катодом и анодом величиной от 20
до 100 кВ ударяются о служащую анодом метал-
лическую мишень. Анод изготавливается из чи-
стого металла, который позволяет получить и не-
прерывный, и характеристический рентгеновские
спектры. Сформированный таким образом пучок
рентгеновских лучей выходит из трубки через ок-
на, сделанные из тонкой бериллиевой фольги (бе-
риллий очень слабо поглощает рентгеновские лу-
чи). Особый интерес представляет значительный
пик
Kα
у любого металла мишени. Если удает-
ся устранить пики с другими длинами волн, этот
пик может обеспечить
монохроматическое излу-
чение.
Обособление
Kα-
лучей осуществляется сле-
дующим образом.
Рентгеновские лучи с разными длинами волн
(и, следовательно, с различными энергиями) по-
глощаются конкретными металлами в неодина-
ковой степени. Процесс поглощения подчиняется
тем же условиям, которые контролируют рентге-
новскую эмиссию. Когда входящие рентгеновские
лучи обладают энергией, достаточной для выби-
вания электронов внутренней оболочки из атомов
поглощающего вещества, тогда при такого рода
взаимодействиях в значительной степени погло-
щается их энергия вместе с более высокой энер-
гией рентгеновских лучей, обладающих более ко-
роткими длинами волн. Это явление носит назва-
ние
край поглощения
данного вещества. Рентге-
новские лучи с длиной волны, большей чем этот
порог, и имеющие недостаточную энергию для та-
кого взаимодействия, проходят через вещество без
существенного поглощения. Если тонкую фольгу
Рис. 4.3 Схема рентгеновской трубки.
из металла, имеющего край поглощения как раз в
области коротких волн излучения Ka мишени, по-
местить в пучок рентгеновских лучей, то она бу-
дет отфильтровывать нежелательные К
β
-
линии и
более коротковолновую часть непрерывного спек-
тра. Как показано на рис. 4.4, введение никеле-
вой фольги на пути рентгеновских лучей, исхо-
дящих от медной мишени, дает пучок рентгенов-
ских лучей, в котором резко преобладает длина
волны 0,1542 HM. Эта длина волны соответствует
смешению линий
Κα
1
и
Κα
2
для меди. Во мно-
гих экспериментах по дифракции рентгеновских
лучей не возникает необходимости разделять ли-
нии
Κα
1
и К
α
2
,
так как они имеют очень близкие
длины волн. Однако в некоторых случаях, когда
требуется высокое разрешение, вместо металли-
ческой фольги используется кристаллический MO-
нохроматор, который основан на дифракционных
свойствах кристаллов и может быть приспособлен
для пропускания длины волны
Κα
1
.
Do'stlaringiz bilan baham: |
