
- •Занятие 1
- •1. Сведения из истории открытия
- •1895 Г. Ознаменовался открытием, значение которого трудно переоценить и сегодня. Немецкий физик в. К. Рентген при работе с катодной трубкой обнаружил проникающее излучение от тех участков трубки, где
- •2. Природа и получение рентгеновского излучения
- •Источники х – лучей
- •Характеристический спектр
- •В рентгеноструктурном анализе для определения абсолютной интенсивности монохроматического пучка считают число фотонов, испускаемых или поглощаемых за 1 секунду.
- •Интенсивность характеристического рентгеновского излучения
- •Занятие 2
- •Происходит когерентное рассеяние – расс еяние без изменения частоты есть результат упругих столкновений х-квантов и связанных электронов.
- •Закон ослабления х-лучей.
- •Линейный коэффициент ослабления зависит, кроме того, от плотности вещества, т.Е., от его агрегатного состояния, температуры, давления.
- •Эффект максимального поглощения излучения определенных длин волн называется селективным поглощением.
- •Когерентное рассеяние х-лучей
- •Интенсивность рассеянного луча определяет рассеивающую способность объекта.
- •Принимается, что объем , содержащий заряд , рассеивает волну, амплитуда которой равна рассеиваемой электроном амплитуде, но умноженной на .
- •Р исунок 1. Дифракция рентгеновских лучей в кристалле
- •Формулы структурной амплитуды для кристаллов с разными ячейками Бравэ
- •Преобразование формул при наличии элементов симметрии
- •Факторы, влияющие на интенсивность рентгеновского луча
- •Число плоскостей решетки, эквивалентных с точки зрения симметрии, называется фактором повторяемости.
- •Метод проб и ошибок
- •Метод фурье
- •Метод Паттерсона
Эффект максимального поглощения излучения определенных длин волн называется селективным поглощением.
Фильтры рентгеновского излучения
Эффект селективного поглощения широко используется для отделения линий от . На пути лучей ставится тонкий слой вещества содержащего атомы, край полосы поглощения которых лежит между и линиями излучения. При этом линия будет ослаблена во много раз сильнее, чем .
Вещество фильтра должно иметь номер на единицу меньше, чем атомный номер излучателя.
Величина ослабления будет обусловлена толщиной фильтра – количеством материала ослабителя на пути излучения.
Фильтр должен располагаться вне камеры. В противном случае за счет флюоресценции материала фильтра будет повышаться уровень фона (вуаль на пленках).
Экраны-фильтры
изготавливаются обычно так, чтобы
отношение интенсивностей
и
излучения равнялось 1/600.
т.е.
.
Фильтры можно готовить из фольги чистого элемента или из его порошка, закрепленного на бумаге. В первом случае основной характеристикой фильтра является его толщина, во втором – количество вещества, приходящееся на единицу пути (плотность, поделенная на толщину).
В таблице приведены
характеристики фильтров для различных
длин волн (анодов): материал фильтра,
его толщина (
),
двумерная плотность (
),
длина волны К-полосы
поглощения (
)
и коэффициент прохождения
-линии
анода (
).
Таблица
Основные характеристики селективных фильтров для - излучения
Материал анода |
Характеристики фильтров |
||||
Материал фильтра |
|
|
|
|
|
Хром |
Ванадий |
2,968 |
0,016 |
0,009 |
50 |
Железо |
Марганец |
1,895 |
0,016 |
0,012 |
46 |
Кобальт |
Железо |
1,743 |
0,018 |
0,014 |
44 |
Никель |
Кобальт |
1,608 |
0,018 |
0,015 |
42 |
Медь |
Никель |
1,487 |
0,021 |
0,018 |
40 |
Молибден |
Цирконий |
0,688 |
0,108 |
0,069 |
31 |
Серебро |
Родий |
0,534 |
0,079 |
0,096 |
29 |
Если взять два
фильтра, элементы которых расположены
рядом в периодической таблице, то их
коэффициенты массового поглощения
практически совпадут везде, кроме
области, расположенной между краями
поглощения. Если получить рентгенограмму
сначала при одном (с меньшим
),
а затем при установке обоих, то эти
рентгенограммы будут отличаться тем,
что на второй рентгенограмме отсутствует
участок спектра между
и
,
а на первой он есть. Такие двойные
фильтры (фильтры
Росса)
находят широкое применение в практике
рентгеноструктурных исследований,
практически выполняя роль монохроматоров.
Физиологическое действие Х-лучей
Рентгеновские лучи влияют на характер биохимических реакций, протекающих в живых тканях. Под их действием происходит расщепление молекул воды на водород и гидроксил – частицы чрезвычайно активные в химическом отношении. Вследствие этого нарушается нормальный ход биохимических процессов в организме.
В живых организмах они могут вызвать местное (ожог, затрагивающий покровные ткани и даже мышцы) или общее поражение (лучевую болезнь разной степени тяжести)
Для живых организмов наибольшую опасность представляет мягкое рентгеновское излучение, так как оно в большей степени поглощается живыми тканями, состоящими в основном из легких элементов.