连续x射线短波极限的计算方法

1. X射线分析的X射线

一、X射线的产生
X射线是一种短波长（0.005-10nm）、高能量（2.5×10^5-1.2×10^2）的电磁波。它是原子内层电子在高速运动电子流冲击下，产生跃迁而发射的电磁辐射。X射线有连续X射线和特征X射线。
（一）连续X射线
连续X射线由高真空度的X射线管产生。X射线管有一个热阴极和一个阳极（靶）。当热阴极发射出热电子后，电子在几万电子伏高压电场下被加速，电子流撞击到阳极靶上，当高速电子撞击靶面时，受到靶材料原子核的库仑力作用而突然减速，使电子周围电磁场发生急剧变化。电子的部分动能转变为X射线辐射能。由于撞击到阳极靶上的电子并不都是以同样的方式受到原子核的库仑力作用，其中有些电子在一次碰撞中立即释放出全部能量而停止运动，有些电子则与靶材料发生多次碰撞才逐步失去动能而停止运动，从而产生了不同波长的X射线。对于大量电子射到靶材料来讲，其能量损失或转变是一个随机变量，因而产生各种波长的连续X射线。
电子在一次碰撞中立即释放出全部能量而停止运动的，产生出能量最大、波长最短的X射线，它符合下列关系：

式中：m、v、e分别是电子的质量、速度、所带电荷；U是X射线管的管电压； 为X射线短波极限波长，单位为nm。由式（13－8）可见， 大小取决于X射线管的管电压，而于靶材料无关。
实验证明，连续X射线的总强度IX与X射线管内的电流强度i(mA)、电压U(kV)和阳极材料的原子序数Z有关，即Ix=AiZU^2 （13－9）
式中A为常数。可见，要获得高强度的连续X射线，必须采用重金属靶（如铜、钼、钨等）、较大的X射线管电流及尽可能高的X射线管电压。
（二）特征X射线
当X射线管电压提高到一定的程度（如钼靶在25kV时），就会在一定的波长处出现强度很大的特征谱线叠加在连续X射线上，即称为特征X射线。这是由于发射电子获得了足够的能量后，就能轰击出靶材料原子内层里的电子，从而形成空轨道，使原子处于激发态，这时外层电子马上跃入内层空穴，同时辐射出特征X射线。这样又在较外层中产生出新的空轨道，因而又产生相应的X射线，这便得到一系列具有靶材料信息的特征X射线。如图13－11所示，当外层电子跃迁至K层、L层、M层所产生的X射线，分别称为K系、L系和M系射线。同一线系中各条谱线是由各个能级上电子向同一壳层跃迁而产生。例如，K系的Ka、Kb、Kr等谱线分别是由L、M、N等层电子跃迁至K层所产生的X射线。通常在一组线系中，a线是最强的特征X射线。
特征X射线波长与入射电子或连续X射线能量无关，只取决于靶材料。不同元素材料的靶，其原子结构不同，各层电子能量亦不同，各层电子能量亦不同，因而特征X射线波长各不相同。
二、X射线荧光分析
高能电子撞击原子时，激发原子内层电子跃迁就会产生X射线，这称为初级（一次）X射线。如果以初级X射线为光源去照射激发试样分子或原子，也可以产生次级（二次）X射线，这种二次称作X射线荧光。显然，只有在初级X射线的能量大于试样原子内层电子的激发能时，才能撞击出内层电子，所以产生的X射线荧光的波长总比初级X射线的波长要长。这种方法最大的特点是只产生特征X射线，而不产生连续X射线。产生的X射线荧光线也就是元素的特征线，这就是X射线荧光分析（X-ray Fluorescence Analysis）的基本原理。

2. x射线管的管电压为u电子电量e质量连续X射线的短波极限为多少

个人感觉：A\B\C；
波长有一个最短极限；
仅供参考。

3. 短波限与吸收限的区别

短波限是连续x射线在某一特定管电压下的波长，只与管电压成反比，不随管电流以及原子序数的变化而变化。
吸收限:x射线被物质所吸收的最长波长，因而对应最低能量。由光电效应可知，入射光能被吸收体吸收的条件是能量大于等于吸收体某壳层的结合能。

4. 设x射线管的管电压为100kv,求其产生连续x射线的最短波长和相应的x光子能量的

eU=hc/波长 波长=0.0124nm

光子能量：E=hv=eU=1.6*10（-14次方）

X线具有穿透性，但人体组织间有密度和厚度的差异，当X线透过人体不同组织时，被吸收的程度不同，经过显像处理后即可得到不同的影像。

(4)连续x射线短波极限的计算方法扩展阅读：

产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。

于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1nm左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线。

5. 连续x射线的最短波长

X射线最短波长的光子能量的等于电子被射线管电压加速后的最大能量.所以有公式：
eV=hc/λ
则
λ=hc/(eV)
根据题意,我们知道
hc/(eV)-hc/(2eV)=5nm,
所以
hc/(2eV)=5nm
所以该X射线管在电压增加一倍以后,波长最小值为5nm.

6. 计算连续X线的最短波长公式是

正确答案:A
解析：连续X线的最短波长公式是λ[min
.gif]=1
.24/kVp(nm)
。

7. 短波极限与什么有关

在X-ray谱中,波长最短的叫作短波限。
短波限是连续x射线在某一特定管电压下的波长，只与管电压成反比，不随管电流以及原子序数的变化而变化。
吸收限:x射线被物质所吸收的最长波长，因而对应最低能量。由光电效应可知，入射光能被吸收体吸收的条件是能量大于等于吸收体某壳层的结合能。
吸收限又称吸收边。入射X射线照射某元素时，随着波长的改变，质量衰减系数增加；当波长调至某一数值时，质量衰减系数发生突变。某元素的质量衰减系数发生突变时的波长值，称为某元素的吸收限。因入射X射线光子能量(与波长有关)恰好能激发某元素原子能级时，X射线能量被大量吸收，产生吸收突变，故称吸收限。

8. 什么是激发限，短波限，吸收限

吸收限又称吸收边。入射X射线照射某元素时，随着波长的改变，质量衰减系数增加；当波长调至某一数值时，质量衰减系数发生突变。某元素的质量衰减系数发生突变时的波长值，称为某元素的吸收限。因入射X射线光子能量(与波长有关)恰好能激发某元素原子能级时，X射线能量被大量吸收，产生吸收突变，故称吸收限。
在X-ray谱中,波长最短的叫做短波限

9. 50千伏操作时，X射线管中的电子在撞击靶时的速度与动能，它所发射的X射线短波限为多少

动能：电子由零经50KV电场加速，获得动能为50KeV=8.01x10^-15J
速度：V=SQRT(2/(1/c^2+m/E))=1.266x10^8m/s，其中，c为光速，m为电子静止质量，E为光子动能。SQRT表示开平方。
X射线短波限：
λ=hc/E=0.0248nm，h为普朗克常量，c为光速，E为电子动能，nm为纳米

10. 为什么存在短波限(λSWL)

高速运动。
高速运动的电子将其全部动能皆用以转化为一个X光光量子，则此光子将具有最大的能量，最高的频率和最短的波长。eV=hv=hc/波长，则波长=hc/eV。
短波限是连续x射线在某一特定管电压下的波长，只与管电压成反比，不随管电流以及原子序数的变化而变化。