1、X光的实验思考,0561019丁诚诚,一.X光的历史,1895年，著名的德国物理学家伦琴发现了X射线；1912年，德国物理学家劳厄等人发现了X射线在晶体中的衍射现象，确证了X射线是一种电磁波。1912年，英国物理学家Bragg父子利用X射线衍射测定了NaCI晶体的结构，从此开创了X射线晶体结构分析的历史。,二.X光的性质,1. X射线是一种电磁波，具有波粒二象性；2. X射线的波长： 102 102 3. X射线的 （ ）、振动频峰 和传播速度C（ms-1）符合 = c / ,X光的波长,三.X光的产生,高速运动的电子流 射 线 X 射 线中 子 流,高能辐射流,在突然被减速时均能产生X射线,
2、实验室中产生X光的仪器,X光管,X光管的工作原理,电子枪 产生电子并将电子束聚焦,钨丝烧成螺旋式,通以电流钨丝烧热放出自由电子。 金属靶 发射x射线，阳极靶通常由传热性好熔点较高的金属材料制成，如铜、钼、镍、铁、铝等。,整个X射线光管处于真空状态。当阴极和阳极之间加以数十千伏的高电压时，阴极灯丝产生的电子在电场的作用下被加速并以高速射向阳极靶，经高速电子与阳极靶的碰撞，从阳极靶产生X射线，这些X射线通过用金属铍（厚度约为0.2mm）做成的x射线管窗口射出，即可提供给实验所用。,四.X光谱,连续谱:强度随波长连续变化的连续谱。 X射线连续谱的强度随着X射线管的管电压增加而增大，最大强度所对应的波
3、长max变小，最短波长界限0减小,特征光谱: 波长一定、强度很大的特征谱特征谱只有当管电压超过一定值Vk（激发电压）时才会产生，只取决于光管的阳极靶材料，不同的靶材具有其特有的特征谱线。特征谱线又称为标识谱，即可以来标识物质元素。,五.X光与物质的相互作用,1. X射线具有很高的穿透能力,可以穿过黑纸 及许多对于可见光不透明的物质.2. X射线肉眼不能观察到，但可以使照相底片感光。在通过一些物质时，使物质原子中的外层电子发生跃迁发出可见光；3. X射线能够杀死生物细胞和组织，人体组织在受到X射线的辐射时，生理上会产生一定的反应。,X射线与物质作用示意图:,六.X光辐射的防护,X射线穿透系数:
4、I/I0 ， I/I0愈小,表示x射线被衰减的程度愈大。线吸收系数: L, 就是当X 射线透过单位长度（1cm）物质时强度衰减的程度, L值愈大，则强度衰减愈快。质量吸收系数 :m, 是单位质量物质（单位截面的1g物质）对X射线的衰减程度，其值的大小与温度、压力等物质状态参数无关，但与X射线波长及被照射物质的原子序数有关。,X光吸收与波长及原子序数的关系,元素的质量系数m是所用辐射波长及元素的原子序数的函数。 (a b为常数，与吸收物质有关。) Z 为元素的原子序数,X线照射生物体时,与机体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子电离，因而可以直接破坏机体内某些大分子结构,另外射线
5、可以通过电离机体内广泛存在的水分子，形成一些自由基,通过这些自由基的间接作用来损伤机体. 射线作用于机体后，所引起的机体损伤直接与X线剂量有关。以不同剂量照射动物，可以发现当剂量达到一定量时才开始出现急性放射病征象，继续增加剂量时，则可出现死亡，剂量越大，死亡率越高，当增加到一定大的剂量时，则100的动物发生死亡。,因为X光辐射对人体有较大的危害性,所以在应用时一定要小心.使用者可以穿着X线防护帽 ,X线防护面罩, X线防护眼镜 ,X线防护手套等来减少辐射伤害.在实验或日常使用时,最好用一定厚度的铅板与外界隔离,减少辐射对外界的影响.在实验中我发现X光的出射强度,与仪器的管流,管压均是成正比关系,还与接受器与出射口的距离有关,但若 X光的强度减小,则它的透射性等均会受到比较大的影响,所以特别是CT这种x光的医学应用中,一定要在达到检查身体的同时,将危害降低到最低.,The EndThank you,
