Значение РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ

РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ

спектры, спектры испускания и поглощения рентгеновских лучей , т. е. электромагнитного излучения в области длин волн от 10-4до 103 . Для исследования спектров рентгеновского излучения, получаемого, например, в рентгеновской трубке , применяют спектрометры с кристаллом-анализатором (или дифракционной решёткой) либо бескристальную аппаратуру, состоящую из детектора (сцинтилляционного, газового пропорционального или полупроводникового счётчика) и амплитудного анализатора импульсов (см. Спектральная аппаратура рентгеновская ) . Для регистрации Р. с. применяют рентгенофотоплёнку и различные детекторы ионизирующих излучений.

Спектр излучения рентгеновской трубки представляет собой наложение тормозного и характеристического Р. с. Тормозной Р. с. возникает при торможении заряженных частиц, бомбардирующих мишень (см. Тормозное излучение ) . Интенсивность тормозного спектра быстро растет с уменьшением массы бомбардирующих частиц и достигает значительной величины при возбуждении электронами. Тормозной Р. с. - сплошной, так как частица может потерять при тормозном излучении любую часть своей энергии. Он непрерывно распределён по всем длинам волн l , вплоть до коротковолновой границы l0 hc/eV ( h - Планка постоянная , с - скорость света, е - заряд бомбардирующей частицы, V - пройденная ею разность потенциалов). С возрастанием энергии частиц интенсивность тормозного Р. с. I растет, а l0 смещается в сторону коротких волн ( рис. 1 ). С увеличением порядкового номера Z атомов мишени I также растет.

Характеристические Р. с. испускают атомы мишени, у которых при столкновении с заряженной частицей высокой энергии или фотоном первичного рентгеновского излучения с одной из внутренних оболочек ( К-, L-, М- ... оболочек) вылетает электрон. Состояние атома с вакансией во внутренней оболочке (его начальное состояние) неустойчиво. Электрон одной из внешних оболочек может заполнить эту вакансию, и атом при этом переходит в конечное состояние с меньшей энергией (состояние с вакансией во внешней оболочке). Избыток энергии атом может испустить в виде фотона характеристического излучения. Поскольку энергии E1 начального и E2 конечного состояний атома квантованы, возникает линия Р. с. с частотой n ( E1 - E2 ) /h. Все возможные излучательные квантовые переходы атома из начального К -состояния образуют наиболее жёсткую (коротковолновую) К -серию. Аналогично образуются L-, М-, N- серии ( рис. 2 ). Положение линий характеристического Р. с. зависит от атомного номера элемента, составляющего мишень (см. Мозли закон ) .

Каждая серия характеристического Р. с. возбуждается при прохождении бомбардирующими частицами определённой разности потенциалов - потенциала возбуждения Vq ( q - индекс возбуждаемой серии). При дальнейшем росте V интенсивность / линий этого спектра растет пропорционально ( V - Vq )2 затем рост интенсивности замедляется и при V '11 Vq начинает падать.

Относительные интенсивности линий одной серии определяются вероятностями квантовых переходов и, следовательно, соответствующими отбора правилами . Кроме наиболее ярких линий дипольного электрического излучения , в характеристические Р. с. могут быть обнаружены линии квадрупольного и октупольного электрических излучений и линии дипольного и квадрупольного магнитных излучений.

Р. с. поглощения получают, пропуская первичное рентгеновское излучение непрерывного спектра через тонкий поглотитель. При этом распределение интенсивности по спектру изменяется - наблюдаются скачки и флуктуации поглощения, которые и представляют собой Р. с. поглощения. Для каждого уровня Р. с. поглощения имеют резкую низкочастотную (длинноволновую) Границу nq ( h nq eVq ) , при которой наблюдается первый скачок поглощения ( рис. 3 ).

Р. с. нашли применение в рентгеновской спектроскопии , спектральном анализе рентгеновском , рентгеновском структурном анализе .

Лит. см. при ст. Рентгеновские лучи .

М. А. Блохин

Большая советская энциклопедия, БСЭ.