x射线产生的原理是什么

这要从X射线产生的原理来阐述。 我们通常都是用高能电子束轰击阳极靶或待测样品来获得X射线。那么高能电子轰击阳极过程中与靶原子之间的相互作用分为4个并行、独立的物理过程：电离、激发、弹性散射和韧致辐射。 1，电离：原子的外层价电子或内层电子在高速电子作用下完全脱离原子轨道，使原子变成离子，称为电离。电离过程中向外发射的光谱有两种：一种是由于价电子脱离原子轨道，离子结合自由电子变为处于激发态的原子，在回到基态过程中发射出光学光谱。由于外层电子轨道的能级差小，所以这些光谱一般在紫外线、可见光和红外线的波长范围，不属于X射线。而且这部分光能几乎全部被周围原子所吸收，转化为热。 另一种是内层电子完全脱离轨道，使原子处于激发态，当原子从激发态回到基态过程中，会产生标识X射线。 2，激发：高速电子或二次电子撞击原子外层电子，由于作用较弱，不足使其电离，仅将电子推入更高能级的空壳层，使原子处于激发态，这种作用叫激发。入射电子的动能一部分转化为方向改变、速度变小的出射电子的动能，另一部分是被原子吸收的激发能。处于激发态的原子将发射光学光谱，最终全部转化为热能。 3，弹性散射：高速电子受原子核电场的作用而改变运动方向，但是能量不变，称为弹性散射。没有光谱辐射，也没有能量损失。但是由于在阳极靶内物质密度极大，散射的距离会很短。高速电子很快在改变后的方向上与其他原子核或核外电子相遇而发生相互作用。 4，韧致辐射：高速电子在原子核的电场作用下，速度突然变小时，他的一部分能量转变成电磁波发射出来，这种情况叫韧致辐射。这部分能量产生的电磁波波长在X射线范围内。这部分产生的X射线波长是连续的，是连续谱。 综上所述，X射线的产生有两部分，一个是韧致辐射产生的连续谱，另一个是高速电子与内层电子作用而产生的标识谱。 对于不同的元素，其内层电子的能级是一定的。所以产生的X射线的标识谱具有特征性，可以据此来分析物质的成分。

产生X射线的原理是用加速后的电子撞击金属靶，撞击过程中电子突然减速，其损失的动能（以光子形式放出，形成X光光谱连续部分。通过加大加速电压，电子携带的能量增大将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。

X射线的产生途径是电子的韧制辐射，用高能电子轰击金属，如果电子能量很大就可以产生x射线；原子的内层电子跃迁也可以产生x射线，量子力学的理论，电子从高能级往低能级跃迁时候会辐射光子，如果能级的能量差比较大，就可以发出x射线波段的光子。

扩展资料：

X射线的应用

1、X射线应用于医学诊断。由于X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。

2、X射线应用于治疗 ，主要依据其生物效应，应用不同能量的X射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特别是肿瘤的治疗目的。

3、工业领域。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光，故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测研究领域，晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用，X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。

参考资料来源：百度百科-X射线

最早发现X射线是特斯拉，特斯拉制定了许多实验来产生X射线。特斯拉认为用他的电路，“我的仪器可以产生的爱克斯光（即X射线）的能量比一般仪器可以产生的要大的多。”

产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能（其中的1%）会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为制动辐射。通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。

于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。

扩展资料

现代医学在诊断和治疗中，应用X射线的范围日益广泛了。健康检_时要用X射线透视胸部。消化系统、心血管系统、骨骼系统有了病，医生如果认为需要，也常用X射线进行检查。

因为X射线对生物细胞有一定的杀伤破坏作用，所以人体受到X射线照射后，会产生一定的生理反应，过量照射后，还会造成组织破坏、影响生理机能，甚至会引起生命危险。但适量的照射，并不会影响人体的健康。

参考资料来源：百度百科-X射线

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