Когда-то из ру-нета был доступ к вражескому сайту, где была выложена глава «Энциклопедии химика-технолога», посвящённая характеристическому рентгеновскому излучению. В этой энциклопедии я нашёл наиболее полную таблицу с информацией по длинам волн и энергиям рентгеновских фотонов излучения разных химических веществ. Потом доступ к этому сайту пропал, но я, в своё время, успел распечатать эту табличку на бумажный носитель.

Теперь я решил заняться работой по выкладыванию данной информации в Сеть. Надеюсь, она будет полезна многим, кто интересуется темой рентгена.

Для тех, кто совсем не в теме, поясню, что рентгеновское излучение бывает нескольких видов (по способу его генерации) - тормозное (за счёт резкого торможения электронов в аноде рентгеновской трубки), синхротронное (за счёт поворота потока электронов в магнитной системе синхротрона), характеристическое (за счёт излучения вещества под потоком электронов или фотонов в результате переходов электронов атомов из вышележащих уровней на вакантное место выбитых электронов). Отдельно можно ещё сказать, что гамма-излучение (т.е. электромагнитное излучение в результате ядерных реакций деления) тоже может лежать в рентгеновском спектре, а так же тепловое излучение может простираться в рентгеновский диапазон длин волн.

Характеристическое излучение излучается рентгеновской трубкой в том случае, если энергии первичных (т.е. излучённых катодом и ускоренных электрическим полем электронов) достаточно для выбивания собственных электронов атомов мишени. Обычно можно считать, что пики характеристического излучения возникают в рентгеновской трубке тогда, когда энергия, переданная первичным электронам электрическим полем между её катодом и анодом (напряжение катод-анод) становится больше уровня характеристической энергии того или иного пика излучения.

Например, берём в качестве мишени Фтор. До напряжения на аноде-мишени меньше 676,8 Вольт никакого характеристического пика точно не будет.

Тем, кто читал внимательно, понятно, что по энергиям характеристического излучения можно с высокой точностью определить элементный состав вещества, которое породило это излучение. Т.е. возможен рентген флюоресцентный анализ и электрон флюоресцентный анализ, основанные на возбуждении вещества первичным рентгеновским излучением или электронным потоком.

Сегодня публикую табличку, 37 веществ (Литий, Бериллий, Бор, Углерод, Азот, Кислород, Фтор, Неон, Натрий, Магний, Алюминий, Кремний, Фосфор, Сера, Хлор, Аргон, Калий, Кальций, Скандий, Титан, Ванадий, Хром, Марганец, Железо, Кобальт, Никель, Медь, Цинк, Галий, Германий, Мышьяк, Селен, Бром, Криптон, Рубидий, Стронций, Иттрий).

Если для вещества длина волны и энергия фотона написана серым и наклонным шрифтом, то эти данные получены интерполированием, поскольку прямое измерение считается невозможным.

  • мне написал доброжелатель в личные сообщения, что греческом (видимо, в латинском?) нет буквы "betta" , а есть буква "beta". Согласен, каюсь, но сути проделанной работы это не меняет.

Комментарии (8)


  1. VelocidadAbsurda
    08.12.2024 14:06

    Абсолютно не в теме, но вот:

    https://xdb.lbl.gov/Section1/Table_1-2.pdf


    1. videoelektronic Автор
      08.12.2024 14:06

      Ну, скажем так, что у меня немного более полная информация, чем по вашей ссылке.


      1. YDR
        08.12.2024 14:06

        надо сопоставить. А есть в json или хотя бы в csv?


        1. videoelektronic Автор
          08.12.2024 14:06

          Конечно. Я же, для себя, в Exel табличку набираю. На картинках даже видно, откуда это вырезано.


  1. OrtoXylene
    08.12.2024 14:06

    а почему рентгенофлуоресцентные анализаторы начиная от натрия только определяют элементы? И почему камеру гелием продувать нужно?


    1. videoelektronic Автор
      08.12.2024 14:06

      Вообще, пост не совсем про рентгенофлюоресцентный анализ, но, полагаю, что посмотрев на энергии характеристического излучения, можно предположить, что это связано с тем, что фотоны энергией 676,8 эВ плохо проходят сквозь воздух (полагаю, где-то несколько мм средняя длина пробега фотонов такой энергии в воздухе). Так же, такие фотоны мало какими датчиками регистрируются. Тут и входное окно датчика начинает влиять (даже, если оно из Бериллия или, как сейчас немцы сделали, из графена). А, если анализ в вакууме производить, то тут проще, видимо ОЖЕ-спектрометр применять, который не энергию пере излучённого рентгена фиксирует, а энергию вторичных электронов (что по физическим процесса достаточно близко).


  1. kaptnemo
    08.12.2024 14:06

    таблицы энергий всех рентгеновских переходов от неона до фермия опубликованы в базе данных по адресу physics.nist.gov/XrayTrans


    1. videoelektronic Автор
      08.12.2024 14:06

      Спасибо. Очень полная база данных. Жалко, нет для углерода