Първично рентгеново лъчение - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 2
Първични рентгенови лъчи
Рентгеновите камери са устройства за записване върху фотографски филм на дифракционната картина, възникваща при взаимодействието на първичния рентгенов лъч с атомите на изследваното вещество. Основните компоненти на типична камера с общо предназначение, в която дифракционната картина се записва върху тясна лента от фотографски филм, навит в цилиндър, са следните: тяло на камерата под формата на метален цилиндър с опорни винтове; колиматор, който образува вход за първичното рентгеново лъчение и се състои от една или повече диафрагми, които изрязват тесен лъч, падащ върху пробата от потока лъчи; държач за проба и тръба (уловител), предназначена да предотврати разсейването на радиация от стената на камерата срещу колиматора. [16]
Принадлежи към същия тип изследвания като използването на електронен микроанализатор (rae. В този случай се използва рентгеново лъчение вместо възбуждащи електрони. Първичното рентгеново лъчение на рентгенова тръба възбужда способността на елементите да флуоресцират. Флуоресцентното лъчение се насочва под формата на паралелен лъч и се разлага от кристала на анализатора. Интензитетът на отделните компоненти на излъчване се определя от брояча на гониометъра. [ 18]
При CEA анализираната проба се поставя директно върху анода на рентгеновата тръба. В резултат на електронно бомбардиране от повърхността на пробата се излъчва рентгеново лъчение. За възбуждане на спектъра в RAA и XRF се използва първично рентгеново лъчение, генерирано от рентгенова тръба. При РАА степента на монохроматичност на рентгеновото лъчение трябва да е по-висока. [19]
Метод на рентгенов дифракционен анализсе използва за изследване на структурата на веществото по отношение на разпределението в пространството и интензитета на рентгеновото лъчение, разпръснато върху анализираната проба. Методите за рентгенов дифракционен анализ позволяват да се определят дефекти в кристалната структура на веществото. Същността на рентгеновия дифракционен анализ е дифракцията, която възниква, когато първичното рентгеново лъчение взаимодейства с електроните на изследвания обект. [20]
Физическата същност на рентгеноспектралния анализ е, че когато първичното рентгеново лъчение се абсорбира в изследваната проба, енергията на абсорбираното лъчение се превръща в йонизационна енергия на веществото. Всеки химичен елемент има характерен само за него спектър на излъчване, а самото излъчване се нарича характеристика, по чийто спектър може да се определи елементният или атомен състав на дадено вещество, а по интензитет - концентрацията на атомите на даден елемент. [21]
Рентгеновото лъчение, което се появява на различни дълбочини, се абсорбира частично по пътя си към повърхността, докато интензитетът на възникващото лъчение отслабва. Най-важният механизъм на абсорбция са електронните преходи в атома. Тези преходи, инициирани от рентгенови лъчи, водят до флуоресцентни, вторични рентгенови лъчи. Докато интензитетът на първичното рентгеново излъчване пада поради абсорбцията, интензитетът на излъчване на атомите на абсорбиращия елемент се увеличава. Условието за възникване на рентгенова флуоресценция е стойността на дължината на вълната % на първичното лъчение, която е по-малка от дължината на вълната на ръба на поглъщане: XK. Тъй като % варира в широк диапазон в непрекъснатия спектър, част от спектъра има XA K. [22]
Излъчването на рентгенови лъчи от дадено вещество, както е известно, е резултат от определенивътрешноатомни енергийни трансформации в емитера, свързани с прехода на някои електрони на атома, които са на относително високи енергийни нива, към най-дълбоките енергийни нива. За да се осъществи този процес, е необходимо първо да се прехвърлят дълбоко разположените електрони на атома по един или друг начин към по-високи свободни нива на атома или извън него. Възбудените атоми на материята в следващите моменти от време се излъчват от рентгенови лъчи, чиято твърдост се определя от дълбочината на крайното ниво на прехода. В съществуващите рентгенови тръби възбуждащият агент е или поток от бързо летящи електрони, ускорени от електрическо поле до енергии от порядъка на няколко десетки, а понякога и стотици хиляди електронволта, или лъч от силно първично рентгеново лъчение, което възбужда атомите на вторичния излъчвател във флуоресцентни тръби. [23]