X射線的種類與靶的選擇
在X射線源中,電子轟擊靶材料產(chǎn)生X射線的原理有兩種。
(1)當(dāng)高速電子與靶原子發(fā)生碰撞時,會改變其原有的軌跡,并且慢下來。同時發(fā)出X射線,其能量等于高速電子碰撞前后的能量差。
由于每個高速電子與靶原子作用時的相對位置不同,所以各相互作用對應(yīng)的輻射損失也不同,因而發(fā)出的X 射線光子的能量也互不相同。大量的X 射線光子組成了具有頻率連續(xù)的X 射線發(fā)射譜——就像各種顏色的單色光混合而成白光一樣——所以這種原理所產(chǎn)生X射線稱為白色X射線(也稱連續(xù)譜)。
(2)高速電子將靶原子的內(nèi)層軌道電子撞出,使之離開原子成為自由電子,便會在內(nèi)層軌道產(chǎn)生一個臨時的電子空位,外層的電子就會立即將這個內(nèi)層軌道空位填充。軌道電子從外層向內(nèi)層躍遷的同時會發(fā)出X射線,其能量就等于這兩個軌道能級之差。
由于靶原子的各軌道電子能級是確定的,所以產(chǎn)生的X射線能量也是固定的,并且僅取決于靶原子本身的特征;故通過這種原理產(chǎn)生的X射線也稱為標(biāo)識X射線(也稱標(biāo)識譜)。
任何一種靶材料都會同時產(chǎn)生白色X射線和標(biāo)識X射線。在無損檢測應(yīng)用中,樣品本身各種材質(zhì)都有,所以一般會選擇產(chǎn)生白色X射線較多的鎢靶。而在用于分析物質(zhì)成份的X射線熒光分析應(yīng)用中,則更多會選擇比較容易產(chǎn)生標(biāo)識X射線的鉬靶。