X射线管

充气X射线管

• 也叫克鲁克斯射线管
• 射线管内充满气体，在管内施加高压后，这些气体会发生电离，产生正离子与电子。正离子加速向阴极靶材运动产生更多电子，这些电子经过管内电压加速轰击阳极靶材，并最终产生可收集的 X 射线。
• 也被称为冷阴极 X 射线管（阴极靶材没有被加热）
• 结构：
  

真空X射线管

• 也叫库里奇射线管
• 自由电子由加热的阴极材料产生
• 自由电子轰击阳极靶材，产生 X 射线。
• 结构图：
  

同步辐射光源

相对论速度的带电粒子（e-）被注入并通过横向加速度弯曲，产生高度准直的光（同步辐射）。

• 宽光谱
• 高通量：用于快速实验或使用弱散射晶体
• 发散度小
• 高稳定性

辐射类型

韧致辐射 Bremsstrahlung

• 能量以一定形式随机分布，并 以 X 射线辐射的形式释放，在 X 射线发射谱中表现为连续谱线
  #韧致辐射 #刹车辐射

特征辐射 Characteristic Radiation

• 高速运动的自由电子与原子核外电子发生散射并将能量传递给核外电子，基态的核外电子吸收能量跃迁至能量更高的激发态。处于激发态的电子不稳定，跃迁回基态并释放能量。

#特征辐射

几种特征辐射

• $K_{\alpha }$线：当一个外层的电子跃迁到原子内层K壳层（最内层）的空位时，释放的X射线被称为$K_{\alpha }$线。（注意看特征辐射定义，之所以回回落到K层是因为该电子被电子束激发过而跃迁到更外层
  • $K_{\alpha }$线中其实包含两种波长近似的谱 线，分别记作 $K_{\alpha 1}$和 $K_{\alpha 2}$
• 当电子从能量更高的 M 层跃迁至 K 层时，产生的 X 射线称为$K_{\beta }$
  
  

然而，不同原子被电子束轰击后产生的X射线的频率也不同，频率$\upsilon$与原子系数有关，即莫塞莱定律