材料分析测试方法习题答案讲诉

解:穿透系数IH/IO=e-μmρH,

其中μm:质量吸收系数/cm2g-1,ρ:密度/gcm-3 H:厚度/cm,本题ρPb=11.34gcm-3,H=0.1cm 对Cr Kα,查表得μm=585cm2g-1,

其穿透系数IH/IO=e-μmρH=e-585×11.34×0.1=7.82×e-289=1.13?10 对Mo Kα,查表得μm=141cm2g-1,

其穿透系数IH/IO=e-μmρH=e-141×11.34×0.1=3.62×e-70=1.352?10?12?7

12. 厚度为1mm的铝片能把某单色Ⅹ射线束的强度降低为原来的23.9%,试求这种Ⅹ射线

的波长。试计算含Wc=0.8%,Wcr=4%,Ww=18%的高速钢对MoKα辐射的质量吸收系数。

解:?IH=I0e-(μ/ρ) ρH=I0e-μmρH ?式中μm=μ/ρ称质量衷减系数, 其单位为cm2/g,ρ为密度,H为厚度。

今查表Al的密度为2.70g/cm-3. H=1mm, IH=23.9% I0带入计算得μm=5.30查表得:λ=0.07107nm(MoKα)

μm=ω1μm1+ω2μm2+…ωiμmi

ω1, ω2 ωi为吸收体中的质量分数,而μm1,μm2 μmi 各组元在一定X射线衰减系数

μm=0.8%×0.70+4%×30.4+18%×105.4+(1-0.8%-4%-18%)×38.3=49.7612(cm2/g) 14. 欲使钼靶X射线管发射的X射线能激发放置在光束中的铜样品发射K系荧光辐射,问

需加的最低的管压值是多少?所发射的荧光辐射波长是多少? 解:eVk=hc/λ

Vk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv) λ0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm) 其中 h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34

e为电子电荷,等于1.602×10-19c

故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。

15. 什么厚度的镍滤波片可将CuKα辐射的强度降低至入射时的70%?如果入射X射线束中

Kα和Kβ强度之比是5:1,滤波后的强度比是多少?已知μmα=49.03cm2/g,μmβ=290cm2/g。 解:

有公式I=I0e-umm =I0e-uρt

查表得:ρ=8.90g/cm3 umα=49.03cm2/g 因为 I=I0*70% -umαρt=㏑0.7 解得 t=0.008mm

所以滤波片的厚度为0.008mm 又因为:

Iα=5Ι0e-μmαρt Ιβ=Ι0e-μmβρt

带入数据解得Iα /Ιβ=28.8

滤波之后的强度之比为29:1

16. 如果Co的Kα、Kβ辐射的强度比为5:1,当通过涂有15mg/cm2的Fe2O3滤波片后,

强度比是多少?已知Fe2O3的ρ=5.24g/cm3,铁对CoKβ的μm=371cm2/g,氧对CoKβ的μm=15cm2/g。 解:设滤波片的厚度为t t=15×10-3/5.24=0.00286cm

由公式I=I0e-Umρt得:Ia=5Ioe-UmaFet ,Iβ=Ioe-Umρot ;查表得铁对CoKα的μm=59.5, 氧对CoKα的μm=20.2;μm(Kα)=0.7×59.5+0.3×20.2=47.71;μm(Kβ)=0.7×371+0.3×15=264.2

Iα/Iβ=5e-Umαρt/e-Umβρt =5×exp(-μmFe2O3Kα×5.24×0.00286

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