Безперервне рентгенівське випромінювання

Гальмування електронів первинного пучка у кулонівському полі атома призводить до виникнення безперервного спектра гальмівного рентгенівського випромінювання з енергіями квантів від нуля до енергії пучка. Зв’язок між довжиною хвилі в нм та енергією кванта визначається за співвідношенням

, (1.19)

де ΔЕ – енергія, яку втратив електрон; – стала Планка;

– швидкість світла.

Оскільки довжина хвилі рентгенівського кванта обернено пропорційна енергії, яку втратив електрон, що збуджує квант, то довжини хвилі квантів з максимальною енергією (Е₀) будуть мати мінімальне значення; довжина хвилі (l_min), яка отримала назву короткохвильової межі, і є сталою для певної енергії пучка.

Рисунок 1.16 ілюструє залежність інтенсивності безперервного рентгенівського випромінювання від енергії електронів та довжини хвилі. Аналіз залежностей, наведених на рисунку, показує:

- величина l_min змінюється залежно від енергії пучка (прискорюючої напруги), причому вона зміщується у бік більш короткої хвилі зі збільшенням Е₀;

- інтенсивність безперервного рентгенівського випромінювання досягає максимуму при 1,5l_min, який зміщується у бік великих довжин хвиль при зменшенні Е₀;

- інтенсивність рентгенівського випромінювання збільшується зі зростанням енергії пучка.

Інтенсивність безперервного рентгенівського випромінювання для заданої енергії та довжини хвилі описується співвідношенням Крамерса

(1.20)

де – струм пучка (див. співвідношення (1.11)).

Зі співвідношення 1.20 бачимо, що зі зростанням енергії кванта Е його інтенсивність падає, а при збільшенні атомного номера матеріалу мішені – зростає.

Рисунок 1.16 – Розподіл інтенсивності безперервного рентгенівського випромінювання

Безперервне рентгенівське випромінювання створює фон у спектрах рентгенівського мікроаналізу. Інтенсивність фону має велике значення для визначення межі чутливості приладу. Задача дослідника і конструктора полягає в тому, щоб досягти малої величини фону. У деяких випадках, наприклад, при рентгенівському мікроаналізі біологічних об’єктів, інтенсивність фону має і корисну інформацію.