X射线的产生和性质PPT教案.pptx

会计学
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X射线的产生和性质
第四 X射线的产生原理
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一、电子与物质的相互作用
X射线是高速运动的带电粒子与靶物质相互作用产生的。
从能量的角度看，高速电子与物质相互作用时，其损失的能量可转换为辐射能（E辐射）、电离能（E电离）、热能（E热）。即：
（2-1）
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一、电子与物质的相互作用
从入射能量损失的最终结果看，电子在碰撞过程中的能量损失可分为碰撞损失和辐射损失两种情况。碰撞损失只涉及原子的外层电子，这部分能量将全部转换为热能；而辐射损失则涉及内层电子和原子核。电子与靶原子因碰撞而损失能量的过程，也就是能量转换的过程。
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二、X射线的产生原理
电子与靶物质相互作用的过程，入射电子的能量转换为X射线光子的能量。
X射线的产生利用靶原子的三个性质：核电场、轨道电子的结合能、原子处于最低能量状态的需要。
高速电子与靶物质相互作用产生的X射线由两部分组成：一部分为连续X射线（轫致辐射）：入射高速电子与物质原子的原子核相互作用时，所产生的X射线，称为连续X射线；二部分为特征X射线（标识射线）：入射高速电子与靶物质原子的核外电子相互作用时，所产生的X射线，称为特征X射线。
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二、X射线的产生原理
（一）连续X射线

生原理
一个能量E电子→原
子核作用
入射电子会损失能量 ，并改变方向。
损失的能量以X射线
光子形式释放出来，光
子的能量 。
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二、X射线的产生原理
（一）连续X射线
X射线光子的能量的大小与入射电子损失的能量大小相等。
在实际X射线的产生过程中，是有高速电子撞击阳极靶面的动能决定的。
X射线机多是交流电源供电，加到X射线管两端的电压仍然是脉动的。
入射电子动能由加在X射线管两端间电压决定的。最大光子能量可以用X线管两端电压描述。
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二、X射线的产生原理
（一）连续X射线

的最短波长
由第一章的
（1-3）、（1-4）
可知。
光子能量与频率
成正比，与波长成
反比。
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二、X射线的产生原理
（一）连续X射线


由式（1-4）得：
将普朗克常数h、光速c代入上式得：
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二、X射线的产生原理
光子能量的kev值等于管电压的千伏值，所以有：
（2-2）
由（2-2）可知，连续X射线的最短波长只与管电压有关，与其他因素无关。
把这一求X射线最短波长公式称为Duane-Hunt公式。
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