X射线的吸收

#线性吸收 #质量吸收 #吸收边

线性吸收

线性吸收系数

当 X 射线穿过均匀物质时，其强度 $I$ 的衰减率与物质内 X 射线穿过的距离 $x$ 成正比，即：

\frac{d I}{I} = - μ d x

上式积分后：

\frac{I_{x}}{I_{o}} = e^{- μ x}

质量吸收系数

$I = I_{0} e^{- (μ / ρ) ρ x}$

穿透深度是光或其他电磁波对某物质的穿透能力的量度，此处定义为使得透射 X 射线强度减弱至最初入射强度的 $\frac{1}{e}$ 时，X 射线穿入物质内部的深度。

穿透深度

$δ_{p} = \frac{1}{μ} = \frac{1}{μ_{m} ρ}$

随着 X 射线能量的增大(或者说波长的减小)，穿透深度并非连续增加，而是在某些能量位置上发生突跳(随着 X 射线能量升高穿透深度突然降低)，这一尖锐的分隔被称为吸收边。(如下图)

吸收边的物理意义

吸收边的物理意义是产生荧光辐射所需的 X 射线最小能量(或最大波长)。一种物质除了有 K 系特征辐射之外，还可能有 L 系、M 系等特征辐射。因此，每种物质都有一系列特征吸收边。