В рентгеноструктурном анализе для определения абсолютной интенсивности монохроматического пучка считают число фотонов, испускаемых или поглощаемых за 1 секунду.

Интенсивность характеристического рентгеновского излучения

Интенсивность характеристической линии для данной трубки зависит от силы тока, проходящего через трубки, и приложенного напряжения. Вид этой зависимости установлен экспериментально

, (18)

где - потенциал возбуждения К- серии, ~1,5 ÷ 2.

Если анод может выдержать максимальную энергию , то сила тока должна быть не больше

и тогда максимальная интенсивность характеристической линии будет

. (19)

Из (19) следует, что рост интенсивности с увеличением напряжения не безграничен. Величина стремится к некоторому пределу, т.к. показатель степени в (19) стремится к 1 при очень больших значениях . Поэтому даже при очень больших напряжениях увеличение отдачи источника излучения ограничено (рис.11 ,а).

Отношение интенсивности К-линии к суммарной интенсивности белого спектра имеет вид (рис.11 ,б). Определяется это расчетом по (19). При постоянной мощности растет пропорционально , а суммарная интенсивность пропорционально . Отношение быстро растет до значений , затем в широком интервале не меняется, а при превышении >5 медленно уменьшается. Отсюда следует, что оптимальные условия работы трубки при работе с характеристическим излучением будут при 3< <5. Это можно показать аналитически. Найдем отношение . Определим условие максимума этого значения

(20)

Условие экстремума . Из (20) получим

Равенство числителя нулю дает

.

Т.к. , получим, что максимальному значению соответствует значение .

Занятие 2

Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом

При прохождении Х-излучения через вещество его интенсивность ослабляется. Причиной этого являются два процесса – поглощение и рассеяние. Поглощение Х-лучей необходимо учитывать при: а - расчете интенсивности дифрагированных кристаллом лучей; б – при выборе излучения. Рассеяние Х-лучей лежит в основе явления их дифракции при прохождении через кристалл.

Виды взаимодействия.

Процесс взаимодействия так и с позиций классической электродинамики Х-излучения с веществом можно рассматривать как с позиций квантовой теории.

Будем рассматривать Х-излучение как поток квантов, а атом в рамках планетарной модели.

Когерентное взаимодействие

Пусть Х-квант взаимодействует с электроном внутренней оболочки атома. Энергия кванта недостаточна для вырывания электрона из этой оболочки.

< ,

- энергия электрона на данном энергетическом уровне,

- его энергия после перехода на первый свободный уровень.

В первом приближении взаимодействие кванта с электроном можно рассматривать как столкновение одной частицы (движущейся) с другой, наглухо закрепленной в определенном положении (не определенном уровне). В результате квант меняет свое направление без изменения энергии, а, следовательно, и частоты.