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文件名称:晶体射线衍射学基础.ppt
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总页数:95 页
更新时间:2025-06-27
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文档摘要

当K系电子被激发时,原子的系统能量便由基态升高到K激发态,即K系激发。同样,L系,电子被激发,称为L系激发,依此类推。当K层电子出现空位,其被高能级电子填充时产生K系辐射。具体地,当K层空位被L层电子填充时,产生K?辐射,而被M层电子填充时,产生K?辐射。同样,电子从高能态填充到L时产生的辐射为L系辐射,依此类推。激发与辐射第63页,共95页,星期日,2025年,2月5日K系激发机理K层电子被击出时,原子系统能量由基态升到K激发态,高能级电子向K层空位填充时产生K系辐射。L层电子填充空位时,产生Kα辐射;M层电子填充空位时产生Kβ辐射。第64页,共95页,星期日,2025年,2月5日由能级可知Kβ辐射的光子能量大于Kα的能量,但K层与L层为相邻能级,故L层电子填充几率大,所以Kα的强度约为Kβ的5倍。产生K系激发要阴极电子的能量eVk至少等于击出一个K层电子所作的功Wk。Vk就是激发电压。返回莫赛莱定律第65页,共95页,星期日,2025年,2月5日第66页,共95页,星期日,2025年,2月5日1-4X射线与物质相互作用X射线与物质相互作用时,产生各种不同的和复杂的过程。就其能量转换而言,一束X射线通过物质时,可分为三部分:

一部分被散射,一部分被吸收,一部分透过物质继续沿原来的方向传播。X射线的散射;X射线的吸收;X射线的衰减规律;吸收限的应用;X射线的折射;总结。第67页,共95页,星期日,2025年,2月5日(1)产生原理利用电子在作加速运动时能辐射电磁波的原理,辐射电磁波的光子能量在2479.7—0.0496keV范围的称为同步辐射X射线。(二)同步辐射第31页,共95页,星期日,2025年,2月5日(2)同步辐射光源:20世纪60年代末出现。是速度接近光速的带电粒子在作曲线运动时,沿切线方向发出电磁辐射—同步光(同步辐射)。电子同步加速器(1947美国通用电器)。同步辐射最初是作为电子同步加速器的有害物而加以研究的,后来成为一种从红外到硬X-射线范围内有着广泛应用的高性能光源。第32页,共95页,星期日,2025年,2月5日(3)同步辐射光的特点(1)波段宽:具有频谱宽且连续可调;(2)高亮度;(3)高准直度;(4)高偏振性;(5)高纯净性;(6)窄脉冲;(7)精确度高;(8)高稳定性;(9)高通量;(10)微束径;(11)准相干等独特的性能。第33页,共95页,星期日,2025年,2月5日(4)同步辐射装置世界上有近40台同步辐射光源正在运行,还有几十台在设计建造中。北京同步辐射装置(BSRF)合肥中国科技大学同步辐射装置(NSRL)上海光源(SSRF)属第三代光源。台湾新竹的同步辐射装置(SRRC)第34页,共95页,星期日,2025年,2月5日BSRF4w1漫散射XAFSX-射线成像4B9衍射和小角散射光电子能谱3B1光刻VUV3W1软X射线光学4W1B4W1A4B9B4B9A3B1B3B1A3W1A3W1B1W1荧光分析4W2生物大分子高压3B3中能束线LIGA13条光束线13个实验站第35页,共95页,星期日,2025年,2月5日北京同步辐射装置第36页,共95页,星期日,2025年,2月5日(5)同步辐射的特殊应用:

----利用高的空间分辨率:1,同步辐射X-衍射技术在三维结构生物学中的应用2,细胞膜通道的研究3,光合作用机制的研究4,能量转换的研究5,信号转导的研究6,基因转录的研究7,病毒生物大分子结构的研究第37页,共95页,星期日,2025年,2月5日第38页,共95页,星期日,2025年,2月5日1-2X射线的本质X射线的本质是电磁波,与可见光完全相同,仅是波长短而已,因此具有波粒二像性。(1)波动性(2)粒子性第39页,共95页,星期日,2025年,2月5日波动性X射线的波长范围:0.01~100?或者10-8-10-12m1?=10-10m表现形式:在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象,即证明了X射线的波动性。?X射线是波长在10-8到10-12米范围内,具有极强穿透能力的电磁波。第40页,共95页,星期日,2025年,2月5日硬X射线:波长较短的硬X射线能量较高,穿透性较强,适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析。软X射线:波长较长的软X射线能量较低,穿透性弱,可用于分析非金属的分析。X射线波长的度量单位常用埃(?),