核衰变产生的X射线和俄歇电子数据计算

核衰变过程中,内转换电子发射和电子俘获能在原子电子壳层内留下空穴.其他原子电子壳层的电子将填补这些空穴,其原子电子位置将重排,并发射X射线和俄歇电子.X射线和俄歇电子的能量由原子电子结合能计算得到,X射线和俄歇电子的强度分别由内转换电子发射和电子俘获在原子电子壳层内留下的空穴数,X射线荧光产额,和空穴转移系数计算得到.本文简要介绍核衰变产生的X射线和俄歇电子数据的计算方法、计算程序与工作流程,并以核衰变为例说明其具体应用和简要讨论与总结.     

同步辐射讲座 第二讲 同步辐射X射线荧光及其在植物微量元素分析中的应用

比较了同步辐射（SR）X射线荧光（XRF），电子和质子激发的X射线谱，介绍了XRF谱的采集方法及数据处理方法（主要是能谱方法），智能方法的无标样（基本参数法）定量分析原理，以及近期在植物微量元素分析中得到的结果。     

Ar16+和Ar17+离子与Zr作用产生的X射线谱

将超导离子源提供的10—20keV/q Ar¹⁶⁺和Ar¹⁷⁺离子入射到Zr金属表面,在相互作用中产生的X射线谱表明,高电荷态Ar¹⁶⁺离子在金属表面中性化过程中有可能存在多电子激发,使Ar¹⁶⁺的K壳层电子被激发形成空穴,在退激过程中发射特征Kα-X射线.空心原子Ar的K层发射X射线强度随入射离子的动能而减弱,靶原子Zr的L壳层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar¹⁷⁺的单离子的Kα- 关键词： 高电荷态离子 空心原子 X射线     

Ar16+和Ar17+离子与Zr作用产生的X射线谱

将超导离子源提供的10-20keV/q Ar16 和Ar17 离子入射到Zr金属表面,在相互作用中产生的X射线谱表明,高电荷态Ar16 离子在金属表面中性化过程中有可能存在多电子激发,使Ar16 的K壳层电子被激发形成空穴,在退激过程中发射特征Kα-X射线.空心原子Ar的K层发射X射线强度随入射离子的动能而减弱,靶原子Zr的L壳层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar17 的单离子的Kα-X射线产额比Ar16 单离子的Kα-X射线产额大5个数量级.     

Ar16+和Ar17+离子与Zr作用产生的X射线谱

将超导离子源提供的10—20keV/q Ar¹⁶⁺和Ar¹⁷⁺离子入射到Zr金属表面，在相互作用中产生的X射线谱表明，高电荷态Ar¹⁶⁺离子在金属表面中性化过程中有可能存在多电子激发，使Ar¹⁶⁺的K壳层电子被激发形成空穴，在退激过程中发射特征Kα-X射线.空心原子Ar的K层发射X射线强度随入射离子的动能而减弱，靶原子Zr的L壳层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar¹⁷⁺的单离子的Kα-     

同步辐射X射线荧光光谱国内外研究进展

同步辐射光源是带电粒子在加速器储存环中以接近光速的速度运动时,沿轨道切线方向发射出的辐射,同步辐射X射线荧光分析（SR-XRF）是以同步辐射X射线作为激发光源的X荧光光谱分析技术。同步辐射X射线荧光分析包括了用于微区及微量元素分析的同步辐射XRF、用于表面及薄膜分析的同步辐射全反射X射线荧光（SR-TXRF）以及用于三维无损分析的同步辐射X射线荧光扫描和成像方法（如X射线荧光CT、X射线荧光全场成像、共聚焦X射线荧光和掠出射X射线荧光等）。X射线荧光光谱法通过测量元素的特征X射线发射波长或能量,识别元素,该方法首先通过测量发射的特征线强度,然后将该强度与元素浓度联系起来,对给定元素进行量化分析。X射线荧光光谱技术可以进行多元素同时分析,同步辐射X射线荧光谱亮度高,可调谐,相干性、准直性及偏振性好,可以用于分析样品元素的含量和空间分布。近些年来随着新光源技术的使用、分析软件的更新换代和定量分析方法的发展,对同步X射线荧光光谱分析产生了极大促进,采用新型X射线光学元件和探测器,能极大提升分辨率和探测效率,促进相关学科应用的发展。介绍了近几年来国内外同步辐射X射线荧光光谱分析技术及其应用发展状况,给出了国内外比较典型的同步辐射X射线荧光光谱分析光束线站最新技术方面的发展概况,并列举了一些典型应用成果,例如在生物医学、环境科学、地质考古、材料科学和物理及化学等领域的应用。对于本领域及相关领域的专家学者了解国内外同步辐射技术发展现状、应用研究成果具有一定的参考意义。     

高电荷态离子129Xe28+与Au和Mo表面作用产生的X射线谱

研究了高电荷态离子129Xe28+轰击金属Au和Mo表面产生的特征X射线谱.实验结果表明,在入射离子的电荷态和能量相同的条件下,对于核电荷数较小、原子质量较轻的靶原子,只有其内壳层的电子才能被激发而产生X射线,而核电荷数较大、原子质量较重的靶原子只有其较外壳层的电子能被激发而产生X射线.特征X射线的产额随入射离子动能的增加而增加.     

高电荷态离子Arq+与不同金属靶作用产生的X射线

研究了高电荷态离子Arq+(q=16,17,18)入射金属Be,Al,Ni,Mo,Au靶表面产生的X射线谱.实验结果表明,Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中固体表面之下形成空心原子发射的.电子组态1s2的高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中,存在的多电子激发过程使Ar16+的K壳层电子激发产生空穴,级联退激发射Ar的Kα特征X射线.Ar17+离子在金属表面作用过程中产生的X射线谱形与靶材料没有明显的关联,入射离子的Kα-X射线产额与其最初的电子组态有关,靶原子的X射线产额与入射离子的动能有关.     

高电荷态离子Arq+与不同金属靶作用产生的X射线

研究了高电荷态离子Ar^q+(q=16，17，18)入射金属Be，Al，Ni，Mo，Au靶表面产生的X射线谱.实验结果表明，Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中固体表面之下形成空心原子发射的.电子组态1s²的高电荷态Ar¹⁶⁺离子在金属表面中性化过程中，存在的多电子激发过程使Ar¹⁶⁺的K壳层电子激发产生空穴，级联退激发射Ar的Kα 特征X射线.Ar¹⁷⁺离子在金属表面作用过程中产生的X射线谱形与靶材料没有明显的关联,入射离子的Kα-X射线产额与其最初的电子组态有关，靶原子的X射线产额与入射离子的动能有关. 关键词： 高电荷态离子 空心原子 多电子激发 X射线     

阿胶真伪品的X射线荧光光谱的鉴别研究

建立了快速鉴别阿胶真伪的新方法.收集6个不同产地的阿胶样品,采用X射线荧光光谱法(XRF)测定了各样品元素种类、含量并作出了元素特征谱,与阿胶对照品的元素特征谱作对比分析.结果表明:6个样品中共有的主要元素为Ca,Na,Cl,K,Fe,Zn,Al和Mg等,但其中Cl,Ca,Na和K元素的含量却与对照品有着显著的差异,且部分特有微量元素只存在于个别样品中.依据这些不同点可以准确地对阿胶的真伪及伪劣品中有害元素的引入来源作出识别和判断.基于XRF法所作的元素特征谱可简捷快速、直观有效的鉴别阿胶真伪,有望应用于其他中药的鉴定.     

X射线荧光光谱中散射效应对荧光强度的贡献研究

采用理论计算和实验测定的方法研究了在纯元素样品、BaB二元样品及熔融片样品中三种散射效应对荧光强度的贡献(包括相干散射X射线激发的荧光强度、非相干散射X射线激发的荧光强度以及其他方向的一次荧光X射线被散射进探测方向的强度)大小及其变化规律。研究结果表明,三种散射效应对荧光强度的贡献大小与所研究元素原子特征谱线的能量及样品的基体有关,元素原子的特征谱线能量越高,散射效应对荧光强度的贡献越大;轻基体样品中散射效应对荧光的贡献比重基体样品大。实验证明,将散射效应包括在基本参数法的理论计算中可以有效地提高理论计算的准确度。     

不同离子激发Au靶的多电离效应

重离子与固体表面相互作用时,会引起靶原子内壳层的电离,相应空穴退激过程中发射的X射线对研究重离子与固体表面的相互作用有着重要意义,可为相关研究提供基础数据.目前,在K和L壳层电离方面做了一些工作,而M壳层的研究较少,本文依托兰州重离子加速器国家实验室320 kV高电荷态离子综合研究平台,测量了不同能量的H~+, Ar~(8+), Ar~(12+), Kr~(13+)和Eu~(20+)离子与Au表面作用产生的特征X射线谱及其能移,计算了X射线的产额比值.结果表明:重离子引起了靶原子内壳层的多电离,多电离效应使Au的MX射线有不同程度的能移;多电离程度取决于入射离子能量、离子的原子序数和其外壳层的空穴数量.     

高电荷态离子Arq+入射在金属表面形成靶原子X射线谱

本文报道低能高电荷Ar12+、Ar13+ 、Ar14+离子与金属Mo表面作用过程中Mo原子受激发射X射线和X射线强度随入射能量变化的实验结果.结果表明,低速高电荷离子与金属表面原子相互作用可有效地激发靶原子或靶离子内壳层电子而发射X射线.     

低速Ar q+(q=7—14)离子入射Au表面激发的X射线谱

研究了高电荷态离子40Arq+(q=7—14)轰击金属Au表面产生的特征X射线谱。 实验结果表明, 在弱束流（nA量级）的情况下, 对于动能相同的入射离子, 当电荷态比较高（q=11）时, 便能有效地激发靶原子的特征X射线, 单离子的X射线产额高达10-8量级。 分析结果显示, 入射离子的势能、 动能和这种相互作用特有的镜像相互作用势能沉积在靶表面, 使靶原子内壳层电子激发和电离, 形成空穴和产生外壳层电子填充空穴辐射特征X射线,特征X射线的产额随入射离子的势能（电荷态）的增加而增加。 The Au atomic Mα characteristic X ray spectrum has been measured for the slow highly charged ions Arq+ (q= 7—14) impacting on Au surface. The result shows that as long as the charge state of projectile is higher（q=11）, the characteristic X rays of heavy atomic can be effectively excited even though the ionic beam is very weak(nA magnitude), and the single ionic X ray yield is in the order of 10-8 and increases with potential energies of projectiles.     

X射线荧光光谱法测定桔梗中的微量元素

采用X射线荧光光谱法(XRF)对3种不同产地的桔梗样品的元素种类和含量进行了测定.结果表明.桔梗中含有K、Ca、Fe、Mg、Zn、Mn等多种微量元素,不同产地桔梗中微量元素种类大致相同,而元素含量却各有差异.为桔梗药效功能的进一步研究提供一定的科学依据.     

低能高电荷态O~(q+)离子与Al表面作用产生的X射线

报道了 1.5—20 keV/q的高电荷态O~(q+)(q=3—7)离子与Al表面相互作用发射的O原子的特征X射线谱.分析表明,对于O~(q+)(q=3—6)离子入射时发射的X射线,是由于离子进入表面后与Al原子发生紧密碰撞导致的;而O~(7+)离子入射时的X射线,主要来自于"空心原子"的衰变.在动能相等的条件下,存在K壳层空穴的O~(7+)离子的X射线产额相较于O~(q+)(q=3—6)离子高一个数量级,不存在K壳层空穴的O~(6+)离子的X射线产额也要高于O~(3+),O~(5+)离子.总体来说,X射线产额以及电离截面与入射离子的初始电子组态有关,且随离子入射动能的增加而增加.根据半经典两体碰撞模型,本文估算了入射离子与靶原子相互作用时分别产生O和Al的K_α-X射线的动能阈值.对于入射动能低于动能阈值且电子组态为1s~2的O~(6+)离子与样品表面相互作用,可能存在多电子激发使O~(6+)离子产生K壳层空穴.     

样品厚度对薄膜法X射线荧光光谱测量的影响研究

分别以富集有Cr,Pb和Cd三种元素的尼龙薄膜样品及玻璃纤维滤膜为研究对象,采用滤膜叠加的方式,通过XRF光谱仪测量不同样品厚度下薄膜样品的XRF光谱,根据测得的尼龙薄膜样品中Cr,Pb,Cd元素及玻璃纤维滤膜中Ca,As和Sr元素特征XRF性质的变化,研究样品厚度对薄膜法XRF光谱测量的影响。结果表明：薄膜样品厚度对不同能量区间上元素特征谱线荧光性质的影响并不相同。元素特征谱线能量越大,元素特征X射线荧光穿透滤膜到达探测器的过程中损失越少;但由薄膜样品厚度增加引起的基体效应却越强,相应特征谱线位置处的背景荧光强度就越大,因此样品厚度增加所引起的基体效应对薄膜法XRF光谱测量的灵敏度影响就越大。对于特征谱线能量较低(能量小于7 keV)的元素,以增加薄膜样品厚度的方式来增加待测组分的质量厚度浓度,并不能有效地提高薄膜法XRF光谱测量的灵敏度;对于特征谱线能量较高的元素(能量＞7 keV),可以通过适当增加样品厚度以增加被测组分的质量厚度浓度的方式来提高XRF光谱测量的灵敏度,薄膜样品厚度在0.96～2.24 mm内,更有利于XRF光谱的测量与分析。该研究为大气及水体重金属薄膜法XRF光谱分析中薄样制备及富集技术提供了重要的理论依据。     

同步辐射X射线衍射技术

 X射线跟我们眼睛感觉到的可见光一样都是电磁波,但X射线的波长要小得多.我们常说的X射线的波长在0.1埃至10埃之间。而物质的原子或分子的空间排列也在这个尺度范围中.每个原子或分子是一个对波的散射体,根据波的衍射原理,如果物质的原子或分子的空间排列有一定的周期性,则X射线会在物质中产生衍射现象.如果我们收集衍射信号并加予分析,就可以揭示晶体内的原子和分子的空间排列状况.X射线衍射技术正是这样一门科学技术,它在物理学、材料科学、化学、生物学等众多的领域中有着广泛的应用.     

同步辐射X荧光分析中的逃逸峰的测量和计算

Si(Li)探测器引起的同步辐射X射线荧光(SR-XRF)谱中的逃逸峰,严重干扰利用XRF谱进行的定性和定量分析.对实验中的逃逸峰进行了鉴别.测定了14个样品的从K K_α到As K_α12个元素的标识谱的逃逸峰的强度和峰位.比较了逃逸峰与最近主峰能量差的实验值和标准值,一般误差小10%.用简化的X射线激发的Si K_α分布出射模型,计算元素逃逸峰强和其主峰强的比值,发现随原子序数增加,实验和理论比值都从约1%下降到0.1%左右.     

强激光辐照凹槽靶引起的高阶电离离子的丰度增强

高功率激光辐照固体靶时,靶面上的激光辐射场基本上可以与原子内壳层的电子束缚场相比拟。激光迅速地将元素大部分电子剥离从而产生高温高密度的等离子体并发射丰富的软X射线谱。当激光功率进一步提高时,等离子体的离子将进一步地被剥离、处激发态上的电子可能进一步被激发到更高的能级上并发射更为丰富、更强的X射线。