рассеяние протекает на связанных электронах и служит основой рентгеновской дифракции. Если фотон теряет часть своей энергии, то процесс называют неупругим или комптоновским рассеянием. Этот вид рассеяния наблюдается при взаимодействии рентгеновских фотонов со слабо связанными электронами. После неупругого рассеяния под углом в фотон с начальной энергией Е будет иметь меньшую энергию Е', определяемую уравнением Комптона:

Е' =-^-- (8.3-3)

Рентгеновский фотон с начальной энергией 20 кэВ после неупругого рассеяния под углом 90° будет иметь энергию 19,25 кэВ.

Ослабление рентгеновского излучения

При прохождении рентгеновского излучения через вещество некоторые фотоны будут потеряны за счет фотоэлектронного поглощения, а другие будут рассеяны. Интенсивность 1о рентгеновского луча, проходящего через слой толщиной d и плотностью р, уменьшится до интенсивности / в соответствии с хорошо известным законом Бугера—Ламберта—Вера:

I = 10е-»рЛ (8.3-4)

Число фотонов (интенсивность) уменьшается, но их энергия остается неизменной. Член д называется массовым коэффициентом ослабления и имеет размерность см2/г. Массовый коэффициент ослабления очевидным образом связан с сечением фотоэлектронного поглощения, упругим и неупругим рассеянием и зависит от типа атомов, составляющих вещество, и от энергии взаимодействующих фотонов.

□ Рентгеновское излучение низкой энергии сильнее поглощается веществом, чем рентгеновское излучение высокой энергии. Вещество, содержащее элементы с высоким атомным номером Z (например, свинец) ослабляют рентгеновское излучение сильнее, чем с низким Z (например, углерод).

На рис. 8.3-4 показана билогарифмическая зависимость массового коэффициента ослабления алюминия, железа и свинца от энергии рентгеновского излучения в диапазоне от 1 до 50 кэВ. Отчетливо видны скачки краев поглощения, связанные с фотоэлектронным поглощением. Атомы с низким Z (А1) ослабляют рентгеновское излучение в меньшей степени, чем атомы с высоким Z (РЬ). Рентгеновское излучение высокой энергии (жесткое) ослабляется меньше, чем излучение низкой энергии (мягкое).

Массовый коэффициент ослабления сложной основы (им), например, соединения, смеси или сплава, можно вычислить, исходя из массовых коэффициентов ослабления п составляющих элементов:

п

Дм = ^2 (8.3-5)

i-l

где Hi — массовый коэффициент ослабления, а ил — массовая доля элемента i в рассматриваемом образце.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию