物質(zhì)成分的光譜分析第六章x射線熒光光譜分析ppt課件

1、物質(zhì)成分的光譜分析物質(zhì)成分的光譜分析第六章第六章 X-射線熒光光譜分析射線熒光光譜分析 X射線學 X射線透視學 X射線衍射學 X射線光譜學 X射線熒光光譜分析 1929 年施賴伯(Schreiber) 初次運用X射線熒光光譜分析1948 年制造了第一臺用X光管的商品型X射線熒光譜儀 目前X射線熒光光譜分析曾經(jīng)成為高效率的現(xiàn)代化元素分析技術；被定為國標規(guī)范(ISO)分析方法之一 2021-11-244 X射線熒光光譜分析法的特點射線熒光光譜分析法的特點 1) 優(yōu)點：優(yōu)點： 由于儀器穩(wěn)定，分析速度快，自動化程度高。用單道由于儀器穩(wěn)定，分析速度快，自動化程度高。用單道X射射線熒光光譜儀測定樣品中的一

2、個元素只需求線熒光光譜儀測定樣品中的一個元素只需求520秒。用多道光譜秒。用多道光譜儀，能在儀，能在20至至100秒內(nèi)測定完樣品中全部的待測元素能同時分析秒內(nèi)測定完樣品中全部的待測元素能同時分析多達多達48種元素。種元素。 X射線熒光光譜分析與元素的化學結(jié)合形狀無關。晶體或射線熒光光譜分析與元素的化學結(jié)合形狀無關。晶體或非晶體的塊狀固體、粉末及封鎖在容器內(nèi)的液體或氣體均可直接非晶體的塊狀固體、粉末及封鎖在容器內(nèi)的液體或氣體均可直接測定。測定。- 2021-11-245 X射線熒光光譜分析是一種物理分析方法。分析元素種類為元素周期表中5B92U，分析的濃度范圍為10-6100%；普通檢出限達1g

3、.g-1 , 全反射X射線熒光光TXRF譜的監(jiān)測限可達 10-3 10-6 g.g-1 。 非破壞分析、丈量的重現(xiàn)性好。 分析精度高。分析精度0.04 2。 X射線光譜比其他發(fā)射光譜簡單，易于解析，尤其是定性分析。2021-11-246 制樣簡單，試樣方式多樣化，塊狀、粉末、糊狀、液體都可以，氣體密封在容器內(nèi)也可分析。 X射線熒光分析也能外表分析，測定部位是0.1mm深以上的外表層，可以用于外表層形狀、鍍層、薄膜成分或膜厚的測定。 能有效地用于測定膜的厚度(10層)和組成幾十種元素。 能在250m或3mm范圍內(nèi)進展定位分析，面掃描成像分析；具有在低倍率定性、定量分析帶標樣物質(zhì)成分。 2021-

4、11-247 XRF新技術的開展如： 1. 新型探測器： SiPIN和硅漂移探測器、電耦合陣列探測器CCD、及四葉花瓣型低能量Ge探測器。 2. 聚束毛細管新光源的運用： 它可更好的提供無損、原位、微區(qū)分析數(shù)據(jù)和多維信息；同步輻射光源的運用。 3. 儀器的小型化： 全反射型，多晶高分辨型 XRF分析在更多的領域得到運用 1.在生物、生命及環(huán)境領域 2.在資料及毒性物品監(jiān)測、檢測中的運用 環(huán)境、生物、醫(yī)藥大氣顆粒物樣品中主量和痕量元素的測定貧血患者頭發(fā)與末稍血中鐵國內(nèi)的運用國內(nèi)的運用資料及消費流程分析鋁硅質(zhì)耐火資料中MgNaFeMnTiSiCaKPAl等元素分析鋁硅酸鉛鉍玻璃中Al、Bi、Cd、

5、Mg、Na、Nb、Ni、Pb、W和Si的氧化物分析地質(zhì)和礦產(chǎn)阿西金礦床流體成礦的元素地球化學界面及X熒光丈量識別地質(zhì)物料中30多個主次痕量元素快速測定考古和首飾古青銅錢幣中鉛銅錫的測定珍貴郵票的快速鑒定銀首飾Ag的分析國外的運用：德國U Ehrke , 評價旋壓成形的晶片的沾污情況 意大利L Bonnizzoni ,以粉末懸浮液的全反射X射線熒光譜分析為根底、鑒定古代陶瓷 匈牙利 A Auita ,運用同步輻射全反射X射線熒光譜技術、分析與航空港有關的氣溶膠中的痕量元素巴西S Moreira , 研討樹木物種作為環(huán)境污染的生物指示劑德國M Mages ,斑馬魚(一種有似斑馬條紋的胎生欣賞魚)的

6、魚蛋受 V、Zn與Cd污日本T Hirari ,分析具有硅酸鉿堆積物的硅晶片上的痕量金屬; 美國B Me2 ridith , 鑒定硅鍺薄膜的厚度及其化學組成; 巴西R C Barroso , 研討人骨(安康者與患病者)中元素組成的變動; 第一節(jié) X射線的物理性質(zhì) 6.1.1 X射線與X射線光譜 1) X射線： 1895年德國物理學家倫琴W.C.Roentgen研討陰極射線管時，發(fā)現(xiàn)管的陰極能放出一種有穿透力的，肉眼看不見的射線；由于它的本質(zhì)在當時是一個未知數(shù)，所以取名X射線。 X射線和可見光一樣屬于電磁輻射，但其波長比可見光短得多，在10-3 50 nm。 通常能量范圍在0.1100kev的光

7、子。 。 對于X射線熒光光譜分析者來說，最感興趣的是：波長在0.0124nm之間的X射線。 (1 =0.1nm = 10-10m，是一種非系統(tǒng)單位，在X射線光譜分析中X射線的波長都用為單位)。 X射線可分為： 超硬(1 0 )X射線。 X射線也是一種光子，它具有粒子動搖雙重性。 X射線度量單位： 在X射線丈量中常用到三個參數(shù)：波長、能量和強度。 波長：用符號表示，它的單位用。假設用其它長度單位，一定要有腳標，如nm、mm。 頻率: 用符號表示，=C，單位為赫茲(Hz)，在X射線光譜分析中不常用頻率這個物理量。 能量：就是一個光子所具有的能量，用符號E表示，它的單位用電子伏特(eV)或千電子伏特

8、(KeV)。能量與波長的關系式為： E=hCe (61) 41910834101.24101.610103106.624E(62)(eV) 強度：在物理學中規(guī)定，以單位時間內(nèi)經(jīng)過單位面積 (垂直于射線方向) 的光子總能量表示光的強度，用符號I表示。 在X射線光譜分析中X射線的強度定義為單位時間內(nèi)探測器接納到的光子數(shù)，單位用 cps(Count ParticleSecond)或Kcps表示。 2)X射線光譜： 一切的光按一定的規(guī)律(波長或能量)陳列成譜，稱為光譜。 X射線光譜分為延續(xù)光譜和特征光譜兩類。 延續(xù)光譜 延續(xù)X射線光譜是由某一最短波長(短波限)開場的波長具有延續(xù)分布的X射線譜組成。 I

9、0 產(chǎn)生的機理： 延續(xù)光譜是由高能的帶電粒子撞擊金屬靶面時遭到靶原子核的庫侖力作用，忽然改動速度而產(chǎn)生的電磁輻射。由于在撞擊時，有的帶電粒子在一次碰撞中損失全部能量，有的帶電粒子同靶發(fā)生多次碰撞逐漸損失其能量，直到完全喪失為止，從而產(chǎn)生波長具有延續(xù)分布的電磁波。因此，它也稱為軔致輻射、白色X射線或多色X射線。 短波限： 設高速運動的帶電粒子(如電子)的能量為eV，假設與靶面一次碰撞后全部損失能量產(chǎn)生X射線，這種X射線光子具有的能量為最大，即波長最短，也就是延續(xù)光譜中的短波限0。 短波限波長跟靶物質(zhì)的種類無關，僅取決于電子加速電壓V的大小。 短波限波長與加速電壓V的關系如下： eV=hmax=h

10、C0， 0=hCe V (63) 假設V以伏特為單位，0以nm為單位，那么： 0 =1.2398V (nm) (64) 普通來說，帶電粒子并非碰撞一次就喪失全部能量，而是碰撞多次才逐漸喪失能量，每碰撞一次，帶電粒子僅釋放部分能量；所以實踐過程中產(chǎn)生的X射線光子能量比hmax小，也就是波長要比0長。 延續(xù)光譜具有如下特征： a. 延續(xù)光譜的總強度為 I=A i Z V2 (65)式中A為比例常數(shù)，i為電子束的電流強度，Z為靶元素陽極資料的原子序數(shù)，V為電子的加速電壓，I與它們成正比。 b. 短波限僅與加速電壓有關，與電流和靶材無關。要得到高能量的X射線光子只需經(jīng)過添加加速電壓來實現(xiàn)。 c. 延續(xù)

11、光譜的最大強度處的波長約在32 短波限位置附近，與短波限一樣僅與加速電壓有關。 圖圖1 電子束的電流強度、加速電壓和靶原子序電子束的電流強度、加速電壓和靶原子序 數(shù)對數(shù)對X射線延續(xù)譜的影響射線延續(xù)譜的影響 當添加電流i時，短波限0和最大強度處的波長max不變，但最大強度增大； 當加速電壓V添加時，最大強度處的波長向短波方向挪動，最大強度也增大； 在加速電壓和電流不變的情況下，用大Z的靶材時，短波限和最大強度處的波長不變，最大強度增大。 d. 延續(xù)光譜的強度分布閱歷公式為： 式中k為常數(shù)。寫成能量的方式： 在X射線熒光光譜分折中延續(xù)光譜主要用作激發(fā)源，這是由于它的強度存在著延續(xù)分布的方式，因此對

12、于周期表上一切元素的各個譜系的激發(fā)具有最普遍的順應性。201I() kiZ(1)(66)1)EE(ChEkiZI(E)max222 特征光譜(單色X射線)： 特征光譜是假設干具有一定波長而不延續(xù)的線狀光譜，亦稱標識光譜或單色X射線。它是當原子的內(nèi)層電子出現(xiàn)空位而外層電子來填充時所發(fā)射出來的X射線。 碰撞躍遷(高) 空穴躍遷(低) 根據(jù)玻爾的實際，在原子中發(fā)生這樣的電子躍遷的同時，將輻射出帶有一定波長(或能量)的譜線來，這譜線就是該原子的特征X射線，稱為二次X射線，或稱為X射線熒光XRFX-Ray Fluorescence ；在X射線熒光光譜分析中，普通都用高能的X射線照射物質(zhì)而產(chǎn)生的，用于照射

13、物質(zhì)的X射線稱為初級X射線，也叫原級X射線或一次X射線。 特征X射線具有的特點： a. 由于各元素原子的能級差是不一樣的，而同種元素的原子的能級差是一樣的，對于同一元素的原子發(fā)射出來的X射線的波長或能量是固定的。所以從原子中發(fā)射出來的X射線就是某種元素的“指紋。故稱為特征光譜。 特征光譜分為K、L、M等譜系。 當原子內(nèi)K層電子被打掉，外層電子躍遷到K層輻射出的X射線稱為K系特征X射線；L層電子被打掉，外層電子躍遷到L層輻射出的X射線稱為L系特征X射線；同樣，M層電子被打掉，外層電子躍遷M層輻射出的X射線稱為M系特征X射線；。 由于原子內(nèi)層出現(xiàn)空位時，可以從不同的外層電子躍遷到內(nèi)層，輻射X射線的

14、波長(或能量)是不一樣的，所以每一個譜系又由假設干譜線所組成。例如K系中有K1、K2、K1等譜線。 但是并不是一切的外層電子都可以躍遷到內(nèi)層產(chǎn)生X射線，電子躍遷是遵守選擇定那么的。b.b.表表61 K 系系 譜譜 線線譜譜 線線 名名 稱稱K1K2K1K3K2電子躍遷能級電子躍遷能級LIIIKLIIKMIIIKMIIKNII及及NIIIK相相 對對 強強 度度1005020 5表表62 L系系 譜譜 線線譜譜 線線 名名 稱稱L1L2L1L2L3L4L1電子躍遷電子躍遷能級能級MVLIIIMIVLIIIMIVLIINVLIIMIIILIMIILINIVLII相相 對對 強強 度度1001050

15、206410 各種特征譜線的波長大小決議于原子內(nèi)部產(chǎn)生該譜線電子躍遷的始態(tài)能級與終態(tài)能級，按照普朗克和愛因斯坦的實際，其能量的普通表達式為： 即得特征譜線的波長為： 例如K1線，電子從LIII層躍遷到K層，其波長為： 同樣可計算K2、Kl、L1、等譜線波長。n2n1n2n1n2n1EEECh(67)n2n1n2n1EEhCKLKEEhCIII (68) c.要產(chǎn)生K系譜線，必需將原子中K層電子打掉，并且轟擊的粒子必需具有比K層電子逸出所作的功WK大。假設轟擊粒子是電子，它的加速電壓為V，電子所具有的動能為eVK，剛好等于K層電子逸出原子所需的能量。那么 式中hk為高速電子能量全部轉(zhuǎn)化為X射線光

16、子的能量，VK為激發(fā)K系X射線所需施加的最低電壓，稱為臨界激發(fā)電壓。 也就是說要激發(fā)K系X射線，加速電子所需電壓V必需大于等于VK，否那么是激發(fā)不出K系X射線的，K稱為激發(fā)限波長。KKKKhChWeV 4KK101.24V(伏) (69) 同樣，有一個L系臨界激發(fā)電壓VL。要激發(fā)L系X射線，加速電子所需電壓V必需大于等于VL。由于原子內(nèi)部電子愈接近原子核，與核聯(lián)絡愈嚴密，因此激發(fā)K系X射線的電子所需的加速電壓要比L系高，同樣L系比M系高。 對于同是K層電子，當Z愈大，那么原子核對K層電子聯(lián)絡也愈嚴密，激發(fā)K系X射線的電子所需的加速電壓也愈高，L、M系也是一樣。 特征X射線的強度與激發(fā)它的高能電

17、子束的電流i和加速電壓V有關，對于K系譜線的強度IK為： 式中C為常數(shù)，n也是常數(shù)，nl.51.7，VK為臨界激發(fā)電壓，普通V是VK的35倍。 nKK)VCi(VI(610) 使物質(zhì)產(chǎn)生特征X射線光譜的方法除了用高能帶電粒子轟擊外，還有很多其它方法，見圖62 (A) 初級電子激發(fā)； B二次X射線或射線激發(fā)； C內(nèi)轉(zhuǎn)換； D內(nèi)轉(zhuǎn)換； E軌道電子俘獲。圖圖62(a) 特征特征X射線光譜產(chǎn)生方式射線光譜產(chǎn)生方式圖圖62(b) 特征特征X射線光譜產(chǎn)生方式射線光譜產(chǎn)生方式 d. Mosely定律 1913年英國物理學家Mosely 首先發(fā)現(xiàn)，特征X射線的波長(或能量)與原子序數(shù)Z有關，并且隨著元素的原子

18、序數(shù)的添加，特征X射線有規(guī)律地向波長變短方向挪動，根據(jù)這一規(guī)律建立了Mosely定律：即元素的X射線特征波長倒數(shù)的平方根與原子序數(shù)成正比。 式中R為里德伯常數(shù)(R=1.097107m-1)，a、K、b為常數(shù)隨不同的譜系而確定，在K系譜線中b=1，K=34，在L系譜線中b=7.4、K=536。 Mosely定律提示了特征X射線波長與元素的原子序數(shù)確實定關系，奠定了X射線光譜定性分析的根底。 b)KR(Zb)a(Z21(611) 6.1.2 俄歇效應、熒光產(chǎn)額俄歇效應、熒光產(chǎn)額 當原子內(nèi)層電子層出現(xiàn)空位，外層電子躍遷填充時多余的能量當原子內(nèi)層電子層出現(xiàn)空位，外層電子躍遷填充時多余的能量可以特征可以

19、特征X射線放出，但是這種能量也可以改動原子本身的電子分射線放出，但是這種能量也可以改動原子本身的電子分布，從而在該原子內(nèi)本人導致由外層射出一個或多個電子，這種景布，從而在該原子內(nèi)本人導致由外層射出一個或多個電子，這種景象叫做俄歇效應，由外層射出的電子稱為俄歇電子。象叫做俄歇效應，由外層射出的電子稱為俄歇電子。 俄歇效應的一個重要結(jié)果是：由于一部分高能粒子被原子吸收俄歇效應的一個重要結(jié)果是：由于一部分高能粒子被原子吸收后產(chǎn)生俄歇電子，從而使原子中產(chǎn)生的特征后產(chǎn)生俄歇電子，從而使原子中產(chǎn)生的特征X射線實踐數(shù)目要比原射線實踐數(shù)目要比原子內(nèi)層電子層出現(xiàn)空位數(shù)少。子內(nèi)層電子層出現(xiàn)空位數(shù)少。 因此，原子中

20、某一內(nèi)層q出現(xiàn)一個電子空位后產(chǎn)生相應的q系X射線熒光的幾率，叫做熒光產(chǎn)額，用符號Wq表示，顯然Wq，0.95，因此就可以忽略不要了，。由于質(zhì)量衰減系數(shù)比容易于在實驗中丈量，所以質(zhì)量吸收系數(shù)就用，將又稱為質(zhì)量吸收系數(shù)。 經(jīng)過實驗測定，得出實驗公式： 式中C為常數(shù)，指數(shù)、近似于4和3，實踐上和的值分別在2.54.0和2.23.0的范圍內(nèi)變動。 質(zhì)量吸收系數(shù)普通都有表可查；如今計算質(zhì)量吸收系數(shù)最接近實踐丈量的公式為: =Ckn (620) 式中常數(shù)C與元素的原子序數(shù)有關，常數(shù)k、n與譜系有關。CZ (619)2)吸收限邊：從(619)式可知，與Z、有關。對于同一元素的即Z一定，與有關，=Ckn。但與

21、的關系不是一條延續(xù)的曲線，曲線顯示出一些忽然的不延續(xù)處，這些忽然的不延續(xù)處稱為吸收限。這些吸收限的波長(a)正好對應著原子各殼層或支層的激發(fā)限的波長K(即a=K)。對于K層電子當K時，波長為的X射線具有足夠的能量把K層電子打出去。同樣對于L層電子也是一樣。與K層電子激發(fā)限相應的吸收限稱為K系吸收限。與L層電子激發(fā)限相應的吸收限稱為L系吸收限。又由于L層有三個支層，又分LI、LII、LIII吸收限。M系也是一樣，M層有五個支層，。 圖63 質(zhì)量吸收系數(shù)與波長的關系 從圖63上可以看出，當波長小于并越接近吸收限波長的X射線激發(fā)效率就越高，吸收越強，就大。對波長剛大于K系吸收限的X射線就不能激發(fā)K系

22、了，只能激發(fā)L系，但對L系來講它的能量大了一些，故吸收率就小。這樣曲線就出現(xiàn)了一些忽然變化的不延續(xù)處。 當=A時。物質(zhì)吸收了波長為A的X射線能使原子一切的能級上都能發(fā)生電離。物質(zhì)吸收的X射線用來電離K、L、M、等層的電子，因此 當=B時，物質(zhì)吸收了波長為B的X射線只能使原子在LI、LII、LIII能級上發(fā)生電離，K能級上不發(fā)生電離。吸收B的X射線用來電離LI、LII、LIIl、MI層電子， MILIIILIILIKMILIIILIILI 在不延續(xù)處，兩種吸收系數(shù)之比稱為吸收躍變r，是較大的數(shù)值除以較小的數(shù)值，例如K吸收限的吸收突變rK為：從圖63中可以看出，在不同的波長如A處進展計算rK值，將

23、得到一樣的值。 在某一特定波優(yōu)點與某一詳細能級相關的吸收份數(shù)與總吸收之比稱為吸收突變系數(shù)J。例如對于波長A處的吸收突變系數(shù)JK，即K系吸收份數(shù)與總吸收之比為同理： MILIIILIILIMILIIILIILIKKr(621)KKMILIIILIILIKKKKr1rJ(622) LILILIr1rJLIILIILIIr1rJLIIILIIILIIIr1rJMIMIMIr1rJ(623) JK表示原子吸收了X射線光子后其中產(chǎn)生K系的X射線的份數(shù)。不同元素的JK、JLI、JLII值是不一樣的，這些數(shù)值也是經(jīng)過實驗測得，對于各元素的J、r值有表可查。3)復雜物質(zhì)的吸收：任何化合物或混合物的質(zhì)量吸收系數(shù)

24、遵守加權平均的簡單規(guī)律加法定律。例如一種含有i、j、k、等元素，分量比為Mi、Mj、Mk、物質(zhì)，其質(zhì)量吸收系數(shù)為或以分量百分比Ci、Cj、Ck、表示時 式中i為i元素的質(zhì)量吸收系數(shù)。iiiiiMM(624)iiiC(625) 6.1.4 X射線的散射 當X射線照射到物體上時，一部分就要產(chǎn)生散射。 X射線的散射分為相關散射(瑞利Rayleigh散射)和非相關散射(康普頓Compton散射)。 1)相關散射： X射線是波長很短的電磁波，電磁波是一種交變的電磁場。當它照射到晶體上時，X射線便與晶體中的原子相互作用，帶電的電子和原子核就跟隨著X射線電磁波的周期變化的電磁場而振動。因原子核的質(zhì)量比電子大

25、得多，原子核的振動可忽略不計，主要是原子中的電子跟著一同周期振動。由于帶電粒子的振動，又產(chǎn)生新的電磁波，以球面波方式向四面八方射出，其波長和位相與入射X射線一樣。又由于不同的電子都發(fā)射電磁波，就構(gòu)成了一群可以相關的波源，這種景象叫做X射線相關散射。 這種相關散射的景象是討論X射線在晶體中產(chǎn)生衍射景象的物理根底。 由于X射線的散射是球面波向四面八方射出，各方向上的相關散射X射線強度IR對于偏振X射線為： 式中e為電子電荷，m為電子靜止質(zhì)量，C為光速，R為丈量點到電子的間隔，為入射線與散射方向的夾角。 相關散射由于受物質(zhì)外表外形等影響較小，因此常被用于樣品形狀校正，以在一定程度上補償形狀、粒度等變

26、化對丈量結(jié)果的影響。sinRCmeII224240R(626) 2)非相關散射 當X射線與原子中束縛力(結(jié)合能)較弱的電子或自在電子發(fā)生碰撞，電子被碰向一邊，而X射線光子也偏離了一個角度。此時，X射線光子的一部分能量傳送給電子，轉(zhuǎn)化為電子的動能。X射線光子就失去一部分能量，由于E=h=hC/，X射線光子碰撞后能量減小、頻率變小、波長變大。由于碰撞后，散射的方向各光子不一樣，失去的能量各光子也不一樣，這樣它們的波長各不一樣，兩個散射波的位相之間沒有關系，因此不能呵斥干涉作用，故這種散射稱為非相關散射。 圖圖64 X射線非相關射線非相關(康普頓康普頓)散射散射)入射X射線的能量：E1= mXC2

27、= h1，那么 mX = 21Ch 入射X射線的動量： 1121X1hChCChCmP散射X射線的能量：E2=h2； 動量： 222hChP速度為U的電子質(zhì)量為m，根據(jù)量子論的觀念， CU,1mm20電子的動能為： 2202eU1m21mU21E動量為： U1mmUP20e根據(jù)能量守恒定律：根據(jù)動量守恒定律 入射X射線方向：垂直于入射X射線方向 動量之和為零： 式中有四個未知數(shù)：2、和U。三個方程可以消去兩個未知數(shù)和U得： 2= 22021U1m21hhcos1UmcosChCh2021sin1UmsinCh0202 cos-1Cmh12011(628) 換算成波長2= 那么 =2-1 從(6

28、29)式得知，波長的變化僅與散射角有關。 令 那么 =0.0243(1-cos) () 當 =/2時 =0.0243 =0時 =0 =時 max=0.0486 。 普通X射線熒光光譜儀的角為/2，即入射X射線的軸與準直器的軸垂直。 cos1Cmhcos1Cmh101101cos1Cmho(629) Cmhk00.0243 在能量色散系統(tǒng)中，康普頓位移為： 式中E1、E2是入射和散射X射線的能量，單位是keV(千電子伏特)(hCEE)(hChChCEE122112212121)(hCE1EE22121)cos(1EhC0.02431E)(hCE1EE1112112即)cos(1E103106.6

29、2410101.630.0241EE1834101612得(keV)cos(1E0.001961EE112 3)非相關與相關散射的相對強度非相關與相關散射線的產(chǎn)活力理是不同的，其相對強度亦隨入射X射線的波長、散射角、以及散射體的原子序數(shù)有關。非相關散射線的強度Ic與相關散射線的強度IR之比，與、Z的關系普通為：式中 。q為q能級吸收限波長，與Z有關。 例如：散射體銅的MI系吸收限波長，qCu=91.685 那么： 12sin2k43II422qRC(631) 0.0243Cmhk092. 114sin12685.910243. 043422RCII這時非相關散射的強度是相關散射的強度近似于2倍

30、。 又例如散射體銅MIV系吸收限波長為qCu=793.498 ，=1 ，=2，那么就是說，這時散射幾乎是非相關的。 但對于K系，散射幾乎都是相關的。 非相關散射與相關散射強度比隨物質(zhì)的原子序數(shù)添加而降低。物質(zhì)組成元素的原子序數(shù)越低時，非相關散射作用越強。故輕元素會產(chǎn)生非常強的Compton峰，甚至掩蓋待測元素的有用信息。9 .96114sin12498.7930243. 043422RCII 6.1.5 X射線的衍射射線的衍射 相關散射與光干涉景象相互作用的結(jié)果可產(chǎn)生相關散射與光干涉景象相互作用的結(jié)果可產(chǎn)生X射線的衍射射線的衍射XRD。 X射線衍射與晶格陳列有親密相關，可用于研討物質(zhì)的射線衍射與晶格陳列有親密相關，可用于研討物質(zhì)的構(gòu)造。構(gòu)造。 晶體是原子呈現(xiàn)周期性無限陳列的三維空間點陣構(gòu)造，而且點陣晶體是原子呈現(xiàn)周期性無限陳列的三維空間點陣構(gòu)造，而且點陣的周期的周期(面間距面間距)與與X射線的波長很相近，它們的大小是同一數(shù)量級射線的波長很相近，它們的大小是同一數(shù)量級()的，因此晶體可以作為的，因此晶體可以作為X射線的衍射光柵。當射線的衍射光柵。當X射線射到晶體上射線射到晶體上時，晶體就起了光柵的作用，使時，晶體就起了光柵的作用，使X射線產(chǎn)生的相關散射線發(fā)生干涉，射線產(chǎn)生的相關散射線發(fā)生干涉，干涉的結(jié)果使散射的強度加強或減弱。干涉景象是散射光線之間存干涉的結(jié)果使散