X射线分析基础与材料检测：考前复习要点

"材料分析方法-考前复习总结(一) -A-2021.docx" 这篇文档主要概述了X射线物理学的基础知识，特别针对材料分析中的应用进行了总结。以下是详细的知识点： 1. **X射线的定义与特性**： - X射线是一种电磁波，具有极短的波长，大致在0.01至1纳米之间，其中衍射分析常用的X射线波长在0.05至0.25纳米。 - 具有电离气体、使照相底片感光、穿透不透明物体以及激发荧光物质的能力，且在电场和磁场中不会偏转。 2. **X射线的产生条件和方式**： - 产生X射线需要满足三个条件：产生自由电子、定向高速运动以及设置使电子突然减速的障碍物。 - 主要通过热阴极二极管装置，由加热的阴极发射电子，通过高压电场加速撞击阳极靶，碰撞时产生X射线。 3. **连续X射线**： - 连续X射线的强度随波长连续变化，波长从最短波限延伸至较长波长，并有一个强度最大值。 - 强度、短波限及最大强度对应的波长受管电压U、管电流I和阳极靶材原子序数Z的影响。 - 短波限的计算公式为：λ_max = (1240 / U) * e，其中λ_max是以纳米为单位的短波限，U是伏特。 4. **特征X射线**： - 当管电压达到一定值时，特征X射线出现，其波长取决于阳极靶材的原子序数，且强度较高，波长较窄。 - 莫塞莱定律描述了特征谱波长与阳极靶材原子序数的关系：λ = (Kα / Z) - b，其中Kα是常数，Z是原子序数。 - 特征谱的强度随管电压和管电流增加而增大，因为这增加了电子撞击靶材的可能性。 5. **X射线与物质的相互作用**： - X射线的透射系数和吸收系数是描述X射线如何被物质吸收和透过的重要参数。 - X射线与物质的相互作用包括：光电效应、康普顿散射和电子对效应，这些过程影响X射线的传播和检测。 6. **X射线分析的应用**： - 在材料科学中，X射线衍射分析常用于确定晶体结构、晶格参数和物相识别。 - 特征X射线可用于元素分析，因为不同元素的特征谱波长独特，可以识别材料中的化学成分。 以上是材料分析方法中关于X射线物理学基础知识的复习总结，对于理解和应用X射线分析技术至关重要。这些知识涵盖了X射线的产生、性质、特征以及它们与物质的相互作用，为后续的材料分析提供了理论基础。