X射線衍射分析（XRD）鄧宇佳主要內容X射線的發現X射線的性質X射線的產生連續X射線特征X射線莫塞萊定律

X射線的發現1895年倫琴（W.C.Roentgen）研究陰極射線管時，發現陰極管能放出一種有穿透力的肉眼看不見的射線。由于它的本質在當時是一個“未知數”，故稱之為X射線。1896年，倫琴將他的發現和初步的研究結果寫了一篇論文，發表在英國的《Nature》雜志上。這一偉大發現很快在醫學上獲得了應用——X射線透視技術。1901年，諾貝爾獎第一次頒發，倫琴因X射線的發現而獲得第一個諾貝爾物理學獎。X射線的波粒二相性波動性表現在它以一定的波長和頻率在空間傳播。粒子性表現由大量的不連續的粒子流構成的。它具有一定的能量和動量。能量：動量：X射線的性質①肉眼不能觀察到，但可使照相底片感光、熒光板發光和使氣體電離；②能透過可見光不能透過的物體；③射線沿直線傳播，在電場與磁場中不偏轉，在通過物體時不發生反射、折射現象，通過普通光柵亦不引起衍射；④射線對生物有很強的生理作用。X射線的產生產生途徑X射線管X射線熒光放射性同位素衰敗同步加速器輻射X射線管陰極：如同一般的燈絲，一般用鎢絲做成，用于產生大量的電子。陽極：又稱靶，由不同的金屬組成，從陰極發出的電子高速向靶撞擊，產生X射線，不同金屬制成的靶產生的X射線是不同的。冷卻系統：當電子束轟擊陽極靶時，其中只有1%能量轉換為X射線，其余的99%均轉變為熱能。焦點：指陽極靶面被電子束轟擊的面積。窗口：X射線射出的通道，窗口一般用對X射線穿透性好的輕金屬鈹密封，以保持X射線的真空。一般X射線管有四個窗口。X射線譜X射線管產生X射線的特點：當高速電子束轟擊金屬靶時會產生兩種不同的X射線。一種是連續X射線，另一種是特征X射線。特征X射線X射線衍射分析連續X射線X射線熒光光譜分析連續X射線特點：不同波長的X射線的疊加從某一最小值開始產生機理：快速移動的電子在靶面突然停止而產生。電子的動能的一部分變為熱能，一部分變為一個或幾個X射線量子。連續X射線下限波長λmin與電壓V相關

(k比例系數，i燈電流，Z靶材料原子序數，V電壓，k和m都是常數，m≈2，K≈1.1~1.4×10-9)(nm)

連續X射線特征X射線機理：由陰極飛來的電子，在其與陽極的原子相作用時，把能量傳給這些原子中的電子。特征X射線K態（擊走K電子）L態（擊走L電子）M態（擊走M電子）N態（擊走N電子）擊走價電子中性原子WKWLWMWN0原子的能量MNK激發L激發Kα輻射Kβ輻射LαMα特征X射線產生過程特征X射線光子能量：Kβ大于Kα

K層與L層為相鄰，L層電子填充幾率大Kα會出現分裂Kα1、Kα2、Kβ1的強度比一般為100:50:22例如：Cu的特征譜線波長為：Kα11.54056?，Kα21.54439?，Kβ11.39222?，...

對于Cu靶，Kα波長取Kα1與Kα2的加權平均值為1.54184?。莫塞萊定律其中，V是頻率，σ為屏蔽常數，k是依不同種類的譜線而設定的常數。1910年

，亨利·莫塞萊發現一個元素的X射線譜內，強度最高的短波長譜線，與元素的原子序數有關。波長與靶材料原子序數關系靶材料特征X射線波長元素序數KαKβCr242.29072.0849Fe261.93731.