通常情况下，在特征谱中，Kα1、Kα2、Kβ的强度分布如下（图1－6）： Iα1：Iα2：Iβ：＝100：50：13.8

而且 Kα1、Kα2的波长很接近，所以在很多情况下，都是按二者的加权平均作为Kα射线的波长，计算方法如下：

λKα = （2λKα1 +λKα2 ）／3

至于Kβ射线，因其波长差异较大，必须设法去掉和消弱其强度。 典型的X射线谱 （含连续谱和特征谱）

图1－6 Kα1、Kα2、Kβ的强度分布

表1－1 阳极靶材料的特征谱参数

几种常用阳极靶材料的特征谱参数（表1－1）

X射线管的种类 1） 可拆式管——这种X射线管在动真空下工作，配有真空系统。不同元素的靶可以随时更换，灯丝损坏后也可以更换，这种管的寿命可以说是无限的。 2） 密封式管——这是最常使用的X射线管，它的靶和灯丝密封在高真空的壳体内。壳体上有对X射线“透明”的X射线出射“窗孔”。 3） 转靶式管——这种管采用一种特殊的运动结构以大大增强靶面的冷却，即所谓旋转阳极X射线管，是目前最实用的高功率X射线发生装置。 4 X射线与物质的相互作用（X射线散射） 物质对X射线散射的实质是物质中的电子与X光子的相互作用。

当入射光子碰撞电子后，若电子能牢固地保持在原来位置上（原子对电子的束缚力很强），则光子将产生刚性碰撞，其作用效果是辐射出电磁波--散射波。

这种散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将有可能发生相互干涉--相 13

干散射。

X射线的衍射现象正是基于相干散射之上的 当物质中的电子与原子之间的束缚力较小（如原子的外层电子）时，电子可能被X光子撞离原子成为反冲电子。因反冲电子将带走一部分能量，使得光子能量减少，从而使随后的散射波波长发生改变。

由于波长不一致，入射波与散射波将不再具有相干能力，成为非相干散射。

5 物质对X射线的吸收

除了被散射和透射掉一部分外，X射线将被物质吸收，吸收的实质是发生能量转换。这种能量转换主要包括光电效应和俄歇效应。 光电效应

当入射X光子的能量足够大时，还可以将原子内层电子击出使其成为光电子。被打掉了内层电子的受激原子将产生如前所述的外层电子向内层跃迁的过程，同时辐射出波长严格一定的特征X射线。为区别于电子击靶时产生的特征辐射，由X射线发出的特征辐射称为二次特征辐射，也称为荧光辐射（散射），若能得此时的辐射波长，就应该能推测出相应的物质组成--这个过程叫做X荧光光谱分析，这是光电效应的具体应用。 俄歇效应

如果原子K层电子被击出，L层电子向K层跃迁，其能量差不是以产生K系X射线光量子的形式释放，而是被邻近电子所吸收，使这个电子受激发而逸出原子成为自由电子--俄歇电子。这种现象叫做俄歇效应（俄歇电子谱仪专门分析这种电子的能量，从而分析物质的成分）。 除此之外，X射线穿透物质时还有热效应，产生热能。我们将光电效应，俄歇效应和热效应所消耗的那部分入射X射线能量称为物质对X射线的真吸收。可见，由于散射和真吸收过程的存在（主要是真吸收），与物质作用后入射X射线的能量强度将被衰减。 物质对于X射线的总体吸收用吸收系数来描述： μ/ρ= K λ3 Z3

式中K为常数， λ为X射线的波长，Z为物质的原子序数， μ为吸收系数，ρ为物质的密度， μ/ρ为称质量吸收系数，记为μm 。

由公式可知，μm随原子序数及X射线的波长急剧增大，但其增大的过程很有意义,见图1－6：

图1－6 μm与原子序数及X射线的波长的关系

μm出现台阶状跳跃的原因 ： 用光电效应来解释： （1） 波长恒定， μm随原子序数的变化； （2） 元素恒定， μm随波长的变化

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吸收系数的应用－－滤波片：对原始X射线进行过滤，目的是滤掉β射线（图1－7）。

图1－7 滤波片的作用

例如对Cu靶产生的X射线，原始的特征线强度分布为 Iα1：Iα2：Iβ ＝ 100:50:13.8

用Ni滤波片“过滤”后，强度分布为： Iα：Iβ ＝ 500 ：1

思考题

1. 以Cu靶为例，简述Kα1、Kα2、Kβ的产生原理，及其强度在经过Ni过滤前后的比较。2. 相干散射、荧光散射的产生原理及其应用。

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第二章. 晶体结构概述（与X射线分析相关的)

1 晶体结构基本特点 2 空间格子

3 面网及面网的表示 4 面网间距

5 晶胞中的原子个数及晶胞体积 6 晶体结构描述

7 晶体结构化学式的计算

1 晶体结构基本特点

1） 空间格子 (space lattice)

三维空间内成周期性重复排列。表示其规律性重复的几何图案即为空间格子。 2) 单位晶胞 （unit cell）

空间格子中的最小重复单元（平行六面体）即为单位晶胞，单位晶胞在三维空间的 无限重复排列即构成晶体。

单位晶胞用平行六面体的三个轴长 a，b，c和三个轴角。，α，β，?表示，这六个参数即称为晶胞参数。 3）晶体的对称及单位晶胞的形状 (symmetry of crystal and the shape of the unite cell)（表2－1，表2－2）

表2－1晶体的对称及代表性矿物

2 空间格子

在空间格子中分布有对应于晶体中原子的点，称之为结点。结点可以分布在格子中的角顶、晶棱、晶面、及晶胞内部。对各个不同晶系的空间格子，按结点的分布可以抽象出不同类型的空间格子（表2－3，图2－1）： 原始格子(Primitive) (P) 体心格子(Body-Centered)(I)

底心格子(End-Centered) （A,B,or C) 面心格子(Face-Centered) (F)

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