Линейный коэффициент ослабления зависит, кроме того, от плотности вещества, т.е., от его агрегатного состояния, температуры, давления.

В порошковых методах – от степени уплотнения, а не от табличной плотности вещества.

Если мы имеем дело со смесью элементов, массовый коэффициент ослабления рассчитывается исходя из массовых коэффициентов каждого компонента смеси и их весовых долей

. (11)

Линейный коэффициент ослабления смеси с учетом (11) равен

. (12)

Условия (11) и (12) иллюстрируют правило аддитивности массовых и атомных коэффициентов ослабления для смеси веществ. Оно и для химических соединений.

Пусть - числа атомов 1, 2, … сорта в молекуле. Тогда молекулярный коэффициент ослабления будет , и получим для массового коэффициента ослабления химического соединения

.

Линейный коэффициент ослабления данного химического соединения будет равен

.

Зная химическую формулу, атомные или массовые коэффициенты ослабления элементов, можно вычислить коэффициенты ослабления любых соединений.

Коэффициент поглощения

Полный коэффициент ослабления есть сумма коэффициентов рассеяния и поглощения

, , .

Практически коэффициент рассеяния значительно меньше коэффициента поглощения и его можно не учитывать.

Коэффициент поглощения с увеличением длины волны излучения и атомного номера вещества растет во много раз быстрее, чем коэффициент рассеяния. О вкладе коэффициента рассеяния в коэффициент ослабления можно судить по данным таблицы.

Таблица

Массовые коэффициенты ослабления и массовые коэффициенты рассеяния ряда элементов

Элемент	Атомный номер
		0,15	0,14	0,63	0,18
		0,18	0,14	5,35	0,20
		0.45	0,18	52,0	0,3
		1,53	0,35	126,0	0,5
		5,15	0,67		0,8

Рассеяние преобладает над поглощением только у кристаллов, содержащих только легкие элементы при исследовании их на белом коротковолновом излучении.

При работе на монохроматическом излучении (от до ) раже у органических соединений преобладает поглощение.

Физический смысл массового коэффициента поглощения: экран с массой равной на 1 см², уменьшает интенсивность пучка до раз. Экран, уменьшающий интенсивность в 2 раза обладает массой, равной на 1 см², т.е., его толщина равна .

Выражение (4) с учетом того, что , если площадка равна 1², может быть записано

. (13)

Если учесть, что массовые коэффициенты рассеяния << коэффициентов ослабления, то можно считать с некоторым приближением, то потери интенсивности при прохождении через вещество обусловлены поглощением. В этом случае выражение (13) примет вид

, (14)

где - массовый коэффициент поглощения, - толщина пластинки.

Для каждого вещества величина имеет строго определенное значение. Если известен состав вещества в весовых процентах, то для смеси определяется по формуле

, (15)

где - концентрация компоненты в %; - концентрация компоненты в долях.

Для веществ с известной химической формулой определяется следующей формулой

, (16)

где - число -ых атомов в химической формуле, - атомный вес.

Метод эталона

Для определения из (13) необходимо знать и толщину абсорбента. Их определение далеко не всегда может быть проведено с достаточной точностью. Поэтому чаще всего определяется с применением эталона по формуле

, (17)

где – вес исследуемого образца, - вес эталона, - площадь абсорбента, она должна быть постоянной.

Этот метод сравнительно прост, но может быть реализован только при монохроматизированном излучении.

Метод стандартного примешивания

К анализируемой смеси примешивается эталонное вещество с известным . Массовый коэффициент поглощения смеси, состоящей из анализируемого вещества и эталона находится из уравнения

. (18)

Для этого необходимо определить интенсивность максимума чистого эталона и интенсивность того же максимума от смеси .

Расчет массового коэффициента поглощения анализируемой смеси производится по соотношению

, (19)

учитывающему, что массовый коэффициент поглощения - величина аддитивная .

Применяя этот метод необходимо очень тщательно осуществлять процедуру примешивания, чтобы избежать больших погрешностей в определении .

В рентгеноструктурном анализе с определением приходится сталкиваться при необходимости измерения интенсивности рассеянного излучения. При этом необходимо помнить, что зависит не только от природы исследуемого вещества, но и от длины волны излучения.

Зависимость массового коэффициента поглощения от длины волны и атомного номера с хорошей степенью приближения имеет вид

. (20)

На кривой зависимости от длины волны существуют скачки (края) при определенных . Скачок соответствует энергии кванта

достаточной для перехода электрона с данного энергетического уровня на ближайший свободный. Если > , то энергии кванта недостаточно для переброски электрона и квант не поглощается. При < поглощение обусловлено перебросом электронов, сопровождающимся испусканием фотоэлектронов и последующей флюоресценции. Между полосами поглощения для одного элемента при переходе от коротковолнового излучения к длинноволновому растет

Зависимость поглощения от длины волны используется для определения спектрального состава пучка.

Процессы возбуждения характеристического спектра в трубке и поглощения Х-лучей веществом очень похожи. При возбуждении Х-лучей электроны выбиваются электронами.

При поглощении электроны выбиваются квантами. Поэтому энергия кванта, соответствующая краю поглощения должна быть примерно равна энергии возбуждения соответствующей серии характеристического спектра Х-лучей в рентгеновской трубке с анодом из того же вещества, т.е.

,

откуда .

Выбор излучения

Сильное поглощение уменьшает интенсивность дифрагированных в кристаллах лучей, флюоресценция при этом создает высокий уровень фона. Поэтому работать при чуть меньше невыгодно. Нужно избегать случая, когда чуть меньше любого из элементов, входящих в состав исследуемого соединения. - линия Х-спектра соответствует переходу электрона с на , - с на . -край полосы поглощения обусловлен переходом электрона с уровня на первый свободный энергетический уровень атома. Поэтому длины волн и линий чуть больше, чем края поглощения того же элемента. При падении монохроматического Х-излучения ( и ) на кристалл, содержащий атомы того же сорта, что и анод ( ), мы находимся справа от края поглощения. В этом случае поглощение невелико, флюоресценция слаб (Рис.13,а).

Если атомный номер облучаемого вещества меньше атомного номера вещества анода ( < ), край поглощения сдвигается в сторону больших длин волн и линии . А затем и начинают сильно поглощаться, что приводит к интенсивной флюоресценции. Если отличие номеров вещества кристалла и анода равно 1 ( ), то поглощается ( < < ) (Рис.13,б ).

Если разница в номерах элементов кристалла и материала анода 2-3 единицы ( ), то в область сильного поглощения попадает (Рис.13,в). Возникает сильная флюоресценция, приводящая к увеличению уровня фона на рентгенограмме

Из сказанного следует, что для исследования конкретных кристаллических объектов необходимо, чтобы порядковый номер вещества анода был на 1-2 единицы меньше номера любого элемента, входящего в структуру исследуемого кристалла.