Рентгеновское излучение. Основные определения и формулы

2. Рентгеновское излучение - это электромагнитные волны длиной от до 80 нм.

3. Тормозное рентгеновское излучение - излучение, возникающее при резком торможении электрических зарядов в веществе. На практике наиболее удобно работать с электронными пучками, которые разгоняются электрическим полем в рентгеновской трубке и затем резко тормозятся при падении на анод.

4. Тормозное излучение обладает непрерывным спектром, имеющим определенную коротковолновую границу .

5. Минимальная длина волны в спектре тормозного рентгеновского излучения определяется формулой

где h - постоянная Планка; с - скорость света в вакууме; е - заряд электрона; U - электрическая разность потенциалов, ускоряющая движение электрона.

6. Если разность потенциалов U выразить в киловольтах, то длина волны в нанометрах равна

7. Общий поток Ф (Вт) рентгеновского излучения рассчитывается по формуле

где к - коэффициент пропорциональности, к= В; I и U соответственно сила тока и напряжение в рентгеновской трубке; Z - номер атомов вещества анода в периодической системе элементов.

8. Характеристическое рентгеновское излучение возникает вследствие электронных переходов между внутренними, обычно полностью заполненными оболочками атомов. Эти переходы становятся возможны вследствие выбивания электронов из внутренних K, L или M оболочек атомов внешними быстрыми электронами (эффект Оже).

9. Спектр характеристического излучения линейчатый. Частота ν спектральных линий определяется законом Мозли:

где А и В - постоянные; Z - заряд ядра (номер элемента) атома.

10. Закон ослабления рентгеновского излучения при прохождении через слой вещества толщиной х.

где I - интенсивность прошедшего излучения, - интенсивность излучения, падающего на вещество; μ - линейный показатель ослабления излучения в веществе, характеризующий убыль интенсивности рентгеновских лучей за счет поглощения ( ) и рассеяния ( ) на единице толщины слоя,

11. Слой половинного ослабления - толщина слоя поглотителя, при которой интенсивность прошедшего излучения ослабляется в 2 раза. Он обратно пропорционален линейному показателю ослабления:

12. Наряду с линейным показателем используют также массовый показатель ослабления ( ), представляющий отношение линейного показателя к плотности ρ вещества:

13. Массовый показатель не зависит от агрегатного состояния вещества (жидкость, газ или твердое тело) и определяется только его элементным составом (номером Z атомов поглотителя) и длиной волны λ излучения:

где К - коэффициент пропорциональности.