1、材料測(cè)試方法第1頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四緒 論材料的組織結(jié)構(gòu)與性能材料組織結(jié)構(gòu)的影響因素傳統(tǒng)的材料組織與成份測(cè)試方法現(xiàn)代的材料測(cè)試分析手段本課程內(nèi)容及要求第2頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四一、材料的組織結(jié)構(gòu)與性能材料科學(xué)的四大要素材料科學(xué)研究材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、合成加工、使用性能之間關(guān)系的科學(xué)性能是研究工作的出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)化學(xué)成分，組織結(jié)構(gòu)是影響性能的直接因素合成加工通過(guò)改變組織結(jié)構(gòu)而影響性能第3頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四二、材料組織結(jié)構(gòu)的影響因素顯微化學(xué)成分（不同相成分，基體與析出相成分，偏析等

2、）晶體結(jié)構(gòu)與晶體缺陷（fcc，bcc，位錯(cuò)，層錯(cuò)等）晶粒大小與形態(tài)（等軸晶，柱狀晶，枝晶等）相的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、含量與分布（球、片、棒，沿晶界聚集或均勻分布）界面狀態(tài)（表面、相界與晶界）位相關(guān)系（貫習(xí)面、孿生面、滑移面）夾雜物（類型、形態(tài)、分布）內(nèi)應(yīng)力（噴丸表面、焊縫熱影響區(qū)、組織應(yīng)力）分析手段？第4頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四三、傳統(tǒng)的材料組織與成份測(cè)試方法光學(xué)顯微鏡能直觀地觀察樣品表面形態(tài)的工具 （晶粒大小和形狀，珠光體或馬氏體，鑄態(tài)組織，）分辨率低（200nm），放大倍數(shù)低（1000倍） （用于低倍組織形態(tài)觀察）只能觀察到表面形貌變化無(wú)法獲得材料成分的信息

3、第5頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四化學(xué)分析濕法化學(xué)分析只能測(cè)定試樣的平均成分無(wú)法微區(qū)分析測(cè)量精度較低誤差較大無(wú)法測(cè)量元素分布情況信息量很少鋼中夾雜物第6頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四四、現(xiàn)代的材料測(cè)試分析手段X射線衍射分析 (XRD，X-ray Diffraction)利用X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象進(jìn)行材料分析的方法使用的手段X射線衍射儀用途：可以分析晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)、物相定性分析、物相定量分析、殘余應(yīng)力分析、晶體取向、織構(gòu)分析第7頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四電子顯微分析利用高能電子束作光源，磁場(chǎng)作透鏡的一種

4、高分辨率材料分析方法透射電鏡（TEM），掃描電鏡（SEM），電子探針（EPMA）用途：高分辨成像、微區(qū)成分、微區(qū)晶體SMn電子探針?lè)治龅?頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四五、本課程內(nèi)容及要求 X射線衍射分析X射線的性質(zhì)X射線衍射方向X射線衍射強(qiáng)度多晶體分析方法X射線物相分析宏觀應(yīng)力測(cè)定 電子顯微分析電子光學(xué)基礎(chǔ)透射電子顯微鏡復(fù)型技術(shù)電子衍射掃描電子顯微鏡電子探針顯微分析第9頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四學(xué)時(shí)安排 56學(xué)時(shí)X射線衍射分析部分 緒論+第一章至第六章 28學(xué)時(shí) 其中 課堂教學(xué) 24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)電子顯微分析部分 第七章至第十三章

5、 28學(xué)時(shí) 其中 課堂教學(xué)22學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí) 考試 2學(xué)時(shí)第10頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 教材材料分析測(cè)試技術(shù)周玉 武高輝哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2006年第7次印刷特點(diǎn)內(nèi)容詳實(shí)，編排合理附有習(xí)題，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)提供充足數(shù)據(jù)第11頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四主要參考書(shū)第12頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四學(xué)習(xí)要求1、課中注意聽(tīng)講，可以不做筆記（提供電子教案）2、課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，階段性測(cè)驗(yàn)（作為平時(shí)成績(jī)）3、答疑安排：新科研樓607#（時(shí)間待定）4、課堂考勤，課堂紀(jì)律第13頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22

6、點(diǎn)17分，星期四任課教師辦公室：新科研樓607#電 話： 89733871轉(zhuǎn)801Email： 第14頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四第一章 X射線的性質(zhì)1-1 引言（X射線的發(fā)展史）1895年倫琴發(fā)現(xiàn)用高速電子沖擊固體時(shí)，有一種新射線從固體上發(fā)出來(lái)。它具有很強(qiáng)的穿透能力，能使照片感光，空氣電離。陰級(jí)陽(yáng)級(jí)+-第15頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1896年，用于醫(yī)學(xué)骨折診斷1897年，初步搞清了X射線產(chǎn)生、傳播、穿透力等特性，開(kāi)始形成X射線透射學(xué)1901年，倫琴成為首位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者第16頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星

7、期四1912年，勞埃發(fā)現(xiàn)了X射線晶體衍射現(xiàn)象，證實(shí)了X射線具有波動(dòng)性和晶體具有結(jié)構(gòu)周期性，奠定了X射線衍射學(xué)的基礎(chǔ)晶體crystal勞厄斑Laue spots晶體的三維光柵第17頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1912年英國(guó)布喇格父子（W.H .bragg .WL Bragg) 建立了一個(gè)公式-布喇格公式。不但能解釋勞厄斑點(diǎn)，而且能用于對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的研究。第18頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1914年，莫塞萊發(fā)現(xiàn)了特征X射線與元素的相關(guān)性，建立了X射線光譜學(xué)1916年，德拜發(fā)明了X射線粉末照相法1928年，蓋革發(fā)明了X射線探測(cè)計(jì)數(shù)器1938年

8、，哈那瓦特建立了物相分析方法1943年，富里德曼發(fā)明了X射線衍射儀1970s，計(jì)算機(jī)技術(shù)與XRD相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了物相分析的全自動(dòng)化 X射線的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用使人們對(duì)晶體的認(rèn)識(shí)從光學(xué)顯微鏡的微米數(shù)量級(jí)深入到納米數(shù)量級(jí)，對(duì)金屬的特性才有了更加接近本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。第19頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1-2 X射線的本質(zhì)X射線的特點(diǎn) 1、肉眼不可見(jiàn) 2、具有很強(qiáng)的穿透性 3、可使照相底片感光 4、可使熒光物質(zhì)發(fā)光 5、可使空氣電離 6、對(duì)生物細(xì)胞有殺傷作用 7、電磁場(chǎng)不能使其偏轉(zhuǎn) 8、可通過(guò)晶體產(chǎn)生衍射第20頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 X射線的本質(zhì) 是波長(zhǎng)

9、為10-8cm左右的電磁波，波長(zhǎng)介于射線和紫外線波長(zhǎng)之間，與晶體的晶格常數(shù)為同一數(shù)量級(jí)。電磁波譜第21頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 X射線的性質(zhì) 1、波動(dòng)性可以電磁波的形式在空間傳播，具有光的干涉和衍射效應(yīng)特征參量： 頻率 波長(zhǎng) = c / 第22頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 2、粒子性可看作由大量不連續(xù)的粒子（光子）流組成，具有粒子相互碰撞時(shí)的能量交換效應(yīng)特征參量： 能量 動(dòng)量 = c 第23頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 強(qiáng)調(diào)一定條件下，只能以一種屬性為主兩者之間可以相互轉(zhuǎn)換 愛(ài)因斯坦關(guān)系= h= h

10、c / = h / h = 6.625 x 10-34 (JS) 由于X射線波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)，故其能量遠(yuǎn)大于可見(jiàn)光，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透性第24頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 描述X射線強(qiáng)弱的參量強(qiáng)度（Intensity）I 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位截面積上的能量（J / m2S）波動(dòng)性描述 I A2（正比于波振幅A的平方）粒子性描述 I = n h（正比于光子的數(shù)量和能量)絕對(duì)強(qiáng)度， J / m2S相對(duì)強(qiáng)度，無(wú)量綱第25頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1-3 X射線的產(chǎn)生及X射線管X射線的產(chǎn)生機(jī)理 粒子（帶電或不帶電）作高速運(yùn)動(dòng)撞擊到障礙物質(zhì)的

11、電子猝然減速入射粒子以釋放電磁波的形式進(jìn)行能量交換X射線 陰級(jí)陽(yáng)級(jí)+-第26頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 X射線發(fā)生器（X光管）的構(gòu)造第27頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四陰極（燈絲）產(chǎn)生熱電子；由鎢絲制成，通過(guò)電流加熱可釋放出熱輻射電子陽(yáng)極（靶）使高速電子突然減速并在此發(fā)射X射線，靶材（Z）主要有Cr，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Mo，Ag，W等類型鈹窗口為X射線射出提供通道，要求對(duì)X射線的通過(guò)阻力要小，還要有足夠的強(qiáng)度維持管內(nèi)的高真空，一般采用金屬Be材料第28頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四聚焦罩避免熱電子束在

12、加速過(guò)程中發(fā)散，與燈絲保持有100-400V的負(fù)電位差冷卻套 防止陽(yáng)極靶的熔化，電子束轟擊陽(yáng)極靶時(shí)只有1%的能量轉(zhuǎn)化為X射線能量，其余99%都轉(zhuǎn)為熱能，必須用冷卻水使其降溫第29頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四電子束X射線高功率旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極無(wú)需水冷第30頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 X光管電路參數(shù)管電壓V（陽(yáng)極電壓），作用在陰極和陽(yáng)極之間，10-50千伏，使熱電子獲得很大動(dòng)能管電流 i，陰極回路中的電流，幾毫安-幾十毫安晶閘管第31頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1-4 X射線譜 選定某一X光管Z，施加一定管電壓V，

13、測(cè)量相應(yīng)X射線的波長(zhǎng)和相對(duì)強(qiáng)度I，由此得到X射線的I - 關(guān)系曲線稱為X射線譜第32頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 規(guī)律1 隨著管電壓增加，連續(xù)輻射包含的曲線面積不斷增大，最小波長(zhǎng)0不斷向短波方向發(fā)展第33頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 規(guī)律2 當(dāng)管電壓V大于某個(gè)臨界值VK時(shí)，在某幾個(gè)波長(zhǎng)特處出現(xiàn)了窄而尖銳的強(qiáng)度峰特征譜第34頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 規(guī)律3 隨著管電壓繼續(xù)增加，強(qiáng)度峰的幅度不斷增大，但特并沒(méi)變化第35頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四為簡(jiǎn)化分析X射線譜可視為兩部分

14、組成，即連續(xù)譜和特征譜特征譜連續(xù)譜X射線譜第36頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四一、連續(xù)X射線譜短波限0 連續(xù)譜中最短的波長(zhǎng)值峰值波長(zhǎng)m連續(xù)譜中最大強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值m 1.5 0最大波長(zhǎng)連續(xù)譜中強(qiáng)度衰減至零時(shí)的波長(zhǎng)值連續(xù)譜中波長(zhǎng)的變化范圍是0 至 ，連續(xù)X射線又稱為白色X射線0mI第37頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四連續(xù)譜的積分強(qiáng)度為式中和mi都是常數(shù)，=(1.11.4) x10-9, mi2z為原子序數(shù)，i是管電流，V是管電壓連續(xù)譜強(qiáng)度與原子序數(shù)，管電流和管電壓的平方成正比V I連續(xù)第38頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分

15、，星期四 特別關(guān)注為什么0到之間波長(zhǎng)會(huì)連續(xù)變化（為何會(huì)存在任意波長(zhǎng)的X射線）？ 0的形成原因（為什么不會(huì)有小于0的波長(zhǎng)存在）？0與哪些因素有關(guān)？第39頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 解釋高速電子能量 = e V；X光子能量 = hc /碰撞時(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)換 eV = hc /+ E損耗碰撞狀態(tài)千差萬(wàn)別E損耗可為任意值可取任意值極端情況下，E損耗=0， hc /達(dá)到極大值達(dá)到極小值0 = 12.4 / V （僅與V有關(guān)）第40頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 思考短波限0處的X光子能量最大，但為何強(qiáng)度卻很?。康?1頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月

16、20日，22點(diǎn)17分，星期四二、特征X射線譜特征X射線波長(zhǎng)僅與靶的原子序數(shù)有關(guān)，而與管電壓無(wú)關(guān)的X射線（又稱為標(biāo)識(shí)X射線或特征輻射）特別關(guān)注特為何不隨V的變化而變化？為何只有VVK時(shí)才有特征輻射？特I第42頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四特征X射線產(chǎn)生機(jī)理入射電子引起K層電離（K激發(fā)）+ 二次電子L層電子向K層躍遷（L躍遷）能量差以X光子形式釋放（K輻射）ELK = h c /= h c / ELK = KK僅取決于靶的原子 能級(jí)結(jié)構(gòu)（Z，K和L）， 而與其它因素?zé)o關(guān)特為何不隨V的變化而變化？第43頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四只有入射電子

17、的能量（eV）原子第K層逸出功（WK）時(shí)才能形成K激發(fā)態(tài) e VK = WK VK 原子的K層臨界激發(fā)電壓 同理就有 VL、VM 、VN 越接近原子核內(nèi)層，臨界激發(fā)電壓也越高 VKVL VM （多種特征輻射可能同時(shí)存在）陽(yáng)極靶Z越大，所需臨界激發(fā)電壓Vk也越高 VMo(42) VCu(29) VCr(24) 為何只有VVK時(shí)才有特征輻射？第44頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四特征輻射的命名K系輻射K激發(fā)，L躍遷引起的輻射 K輻射K激發(fā)，M躍遷引起的輻射 K輻射L系輻射L激發(fā)，M躍遷引起的輻射 L輻射L激發(fā)，N躍遷引起的輻射 L輻射第45頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月2

18、0日，22點(diǎn)17分，星期四思考:1、K和K哪個(gè)波長(zhǎng)大? 能量大?強(qiáng)度大?2、K和L哪個(gè)波長(zhǎng)大? 能量大?第46頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四精細(xì)輻射（由亞電子層躍遷產(chǎn)生的輻射）K激發(fā)，L躍遷引起的輻射 K輻射K激發(fā)，L躍遷引起的輻射 K輻射由于量子效應(yīng)的緣故不存在L躍遷，故沒(méi)有K輻射K輻射由K1和K2 合成得到第47頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四特征輻射強(qiáng)度I特征 = ci ( V - V臨界) n式中 c, n 材料常數(shù), i為管電流, V臨界= VK、VLV I特征 但 V I連續(xù) （背底） V工作=（35）V臨界 第48頁(yè)，共73頁(yè)

19、，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四陽(yáng)極靶元素原子序數(shù) ZK系特征譜波長(zhǎng)（埃）V（KV）(3-5)VKK1波長(zhǎng)K2波長(zhǎng)K波長(zhǎng)K波長(zhǎng)Cr242.2897002.2930602.2910002.0848702025Fe261.9360421.9399801.9373551.7566102530Co271.7889651.7928501.7902621.62079030Ni281.6579101.6617471.6591891.5001353035Cu291.5405421.5443901.5418381.3922183540Mo420.7093000.7135900.7107300.63

20、22885055幾種陽(yáng)極靶的特征輻射參數(shù)思考：Z越大相應(yīng)的特征波長(zhǎng)越短，這說(shuō)明了什么？第49頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四莫塞萊定律特征輻射波長(zhǎng)僅取決于靶材物質(zhì)的原子能級(jí)結(jié)構(gòu)，而與其它外界因素?zé)o關(guān)與靶材物質(zhì)主量子數(shù)有關(guān)的常數(shù)與電子所在殼層有關(guān)的常數(shù)特征輻射的頻率應(yīng)用思路設(shè)法使未知物質(zhì)產(chǎn)生特征輻射 測(cè)出波長(zhǎng)值算出原子序數(shù) X光譜測(cè)量第50頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1-5 X射線與物質(zhì)的相互作用X射線與物質(zhì)作用散射、吸收和透射三種效應(yīng)從能量轉(zhuǎn)換角度E入射 = E散射+ E吸收+ E透射入射物質(zhì)散射吸收透射吸收第51頁(yè)，共73頁(yè)，2022年

21、，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四一 、X射線的散射物質(zhì)對(duì)X射線的散射主要是電子與X光子相互作用的結(jié)果物質(zhì)中的電子可分為兩類被原子核緊緊束縛相干散射被原子核松散束縛非相干散射第52頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四1、相干散射作用機(jī)理 X光子迫使電子在原位作受迫振動(dòng)（電磁波源）, 同時(shí)向空間輻射出與入射X射線相同波長(zhǎng)的電磁波散射波電動(dòng)力學(xué)Thomson公式2I 0I e第53頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四規(guī)律在各方向上散射波的強(qiáng)度是不同的，2= 0處最強(qiáng)，2= 90處最弱散射波強(qiáng)度與入射波波長(zhǎng)無(wú)關(guān)在R=1cm處，散射波的強(qiáng)度僅為入射波的10-

22、26不同電子的散射波可滿足相干條件（振動(dòng)方向相同，頻率相同，位向差恒定）相干散射相干散射是X射線衍射分析的基礎(chǔ)2I 0I e第54頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 2、非相干散射X光子將電子撞離運(yùn)行方向使其成為反沖電子，剩余能量將引起散射線波長(zhǎng)增大量子散射（康普頓散射,康-吳效應(yīng)）波長(zhǎng)增量為 = 0.0024 (1-cos2) 只與散射角2有關(guān)量子散射的波長(zhǎng)各不同， 位向差也不定，不符合 干涉條件非相干散射入射線波長(zhǎng)越短，被照物 質(zhì)元素越輕，非相干散射 越顯著第55頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四二 、X射線的吸收 1、X射線的吸收與吸收系數(shù)

23、 X射線的吸收 = 入射X射線被轉(zhuǎn)變成其它形式的能量 如熱、熒光輻射、俄歇效應(yīng) 吸收將導(dǎo)致入射X射線強(qiáng)度衰減，其衰減規(guī)律為：I0l較小l較大l 線吸收系數(shù)第56頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 l 線吸收系數(shù) (量綱cm-1) l反映了物質(zhì)在單位長(zhǎng)度上被衰減的程度，其值與元素序數(shù)Z，入射線波長(zhǎng)，物質(zhì)密度有關(guān)例如，H2O在固、液、氣態(tài)時(shí)的l均不同第57頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四定義 質(zhì)量吸收系數(shù) m=l /物理意義 單位重量物質(zhì)對(duì)X射線的衰減量均勻物質(zhì) mk3Z3 （經(jīng)驗(yàn)關(guān)系）混合物 m= W1(m1 /1) + W2(m2 / 2) +

24、 式中 W I 為i物質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) m1 為i物質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù) 1 為i物質(zhì)的密度第58頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四m k3Z3結(jié)果表明： Z越大，物質(zhì)的吸收能力越強(qiáng) Be(4)窗口、Pb(82)玻璃 越短，X射線的穿透力越強(qiáng) 醫(yī)用軟X射線 m與的關(guān)系不是單調(diào)變化的 X射線過(guò)濾片Z一定時(shí)第59頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 2、二次特征輻射 二次電子K ： 入射電子被照物質(zhì) K激發(fā)L躍遷 K同理：入射光子被照物質(zhì) K激發(fā)L躍遷輻射？ 二次電子？從能量角度 ELK = hc / = hc / ELK 特征輻射 第60頁(yè)，共73頁(yè)，20

25、22年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四定義 由X射線激發(fā)的特征輻射二次特征輻射（熒光輻射） 由X射線激發(fā)產(chǎn)生的二次電子光電子 X光子激發(fā)原子所發(fā)生的熒光輻射+光電子光電效應(yīng)注意： 熒光輻射可以用于物質(zhì)光譜分析 熒光輻射能降低衍射分析的靈敏度 產(chǎn)生熒光輻射就意味著入射X射線被吸收第61頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四產(chǎn)生熒光輻射的條件入射光子的能量原子的臨界激發(fā)功WK即 hc / e Vk亦即 h c / e Vk =1.24 / Vk = k產(chǎn)生K系熒光輻射的條件是 kk 物質(zhì)的K系激發(fā)限 能產(chǎn)生K系熒光輻射的最大入射波長(zhǎng)同理會(huì)有， L 、M 第62頁(yè)，共73頁(yè)，2

26、022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四思考1： k = 1.24 / Vk （nm） 0 = 1.24 / V （nm） 兩者形式相同，意義有何不同？k 使物質(zhì)產(chǎn)生K系熒光輻射所需的臨界波長(zhǎng) 值， 是物質(zhì)的固有屬性；0 加速電壓能產(chǎn)生的最短X射線波長(zhǎng)值, 是 電磁波的屬性，與物質(zhì)本身無(wú)關(guān)。第63頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四思考2：Cu的K輻射能否激發(fā)Cu的K二次輻射？ Cu的K= 1.541838 nm, K= 1.392218nm 結(jié)論是“不行！”CuCuKK?第64頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四m -曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的原因入射（） m； 當(dāng)= Wk時(shí)光電效應(yīng)吸收m ；當(dāng)繼續(xù)光電飽和m (多余能量穿過(guò)吸收體)K系輻射的最大吸收在= Wk處（= K）K物質(zhì)的K系吸收限同理會(huì)有，L、M第65頁(yè)，共73頁(yè)，2022年，5月20日，22點(diǎn)17分，星期四 3、俄歇效應(yīng)（Auger，1925年）仿照 入射光子被照物質(zhì) K激發(fā)L躍遷 二次K那么 入射光子被照物質(zhì) K激發(fā)L躍遷逸出電子逸出電子的能量 E=EK-EL-EL 特征電子能量定義 由高能粒子產(chǎn)生激發(fā)和躍遷