20. Ймовірність виникнення характеристичного рентгенівського випромінювання.

Оскільки енергія електрона на кожній оболонці чітко визначена, то мінімальна енергія, яка потрібна для вилучення його з оболонки, теж має точно визначену величину. Вона отримала назву критичної енергії іонізації. Для кожної оболонки та підоболонки критична енергія іонізації (Е_кр) має свою величину (таблиця 1.2).

Енергія рентгенівського кванта завжди буде меншою критичної. Це пов’язано з тим, що енергія передається зв’язаному електрону для того, щоб вилучити його за межі атома, а енергія кванта випромінювання дорівнює різниці енергій між переходами. Критична енергія іонізації є важливим параметром при визначенні інтенсивності лінії рентгенівського випромінювання та ймовірності їх утворення.

Ймовірність утворення ліній кожної серії, а також ліній у рамках однієї серії є різною. Найбільшу ймовірність утворення має рентгенівське випромінювання К-серії, далі ймовірність зменшується при зміні номера серії. У рамках однієї серії найбільшу ймовірність мають -лінії. Наприклад, ймовірність утворення К_ - лінії у 10 разів нижча ймовірності утворення К_ - лінії. Таким чином, інтенсивність лінії буде більшою для тієї серії, ймовірність утворення якої вища.

21. Інтенсивність рентгенівського випромінювання.

Інтенсивність характеристичного рентгенівського випромінювання I_х виражається за допомогою співвідношення (1.27). З урахуванням співвідношення (1.20) відношення пік/фон матиме вигляд

Припускаючи, що мінімальна енергія безперервного спектра буде дорівнювати критичній енергії іонізації, останнє співвідношення можна привести до вигляду (1.28)

Відношення пік/фон збільш. зі зрост. різниці (Е₀ – Е_кр). Оскільки чутливість приладу зрос. зі збільш. відношення пік/фон, то, здавалося б, вигідно при проведенні досліджень з рентгенівського мікроаналізу робити якомога більшою різницю Е₀ – Е_кр за рахунок збільшення енергії пучка Е₀. Але зі збільшенням Е₀ зростає глибина регенерації характеристичного рентгенівського випромінювання, і рентгенівський промінь при виході зі зразка зазнає більшого поглинання. Це означає, що величина сигналу зменшиться, а чутливість приладу впаде.

22. Глибина генерації та густина характеристичного рентгенівського випромінювання.

Аналізуючи (1.29), можна зробити висновок, що при збільшенні Z та ρ мішені глибина регенерації рентгенівського випромінювання (R) зменшується.

Область регенерації цього випромінювання огинається площиною з потенціалом, який дорівнює Е_кр. Розмір області, з якої регенерується характеристичне рентгенівське випромінювання, менший порівняно з розміром області взаємодії, але густина регенерації (γ) не постійна з глибиною. Це пов’язано з числом та довжиною траєкторій електронів пучка, що рухаються у мішені.

Рисунок 1.21 – Розподіл густини характеристичного рентгенівського випромінювання за глибиною регенерації

При проходженні рентгенівського випромінювання з енергією Е та початковою інтенсивністю I₀ через товщу матеріалу Q з густиною  інтенсивність зменшується за законом (1.30)

Рисунок 1.22 – Якісна залежність масового коефіцієнта поглинання від енергії рентгенівського кванта

Е* відповідає енергії, яка потрібна для вилучення електрона з оболонки (кра поглинання, 6 … 8 кеВ у металах)