Subject   : X線(X-ray)

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 X線(X-ray)
 X線(X-ray)は、物理学では波長が1pm - 10nm程度の電磁波のこと。放射線の一種。

ドイツのレントゲンが1895年末に発見した。このためレントゲン線と呼ぶこともある。波長のとりうる領域(エネルギーのとりうる領域)がガンマ線のそれと一部重なっている。これは、X線とガンマ線との区別が波長ではなく発生機構によるためであり、波長からX線かガンマ線かを割り出すことはできない。軌道電子の遷移を起源とするものをX線、原子核内のエネルギー準位の遷移を起源とするものをガンマ線と呼ぶ。

X線は可視光に比べ波長が短く、電子線に比べ透過力が大きいという特徴を持ちます。 この特徴によって、元素固有の吸収端や蛍光X線を利用した特定元素の識別も行えます。

種類 略称 メモ
超軟X線 Ultrasoft X-ray 約数10eVのエネルギーが非常に低く紫外線に近いX線
軟X線 Soft X-ray 約0.1 - 2keVのエネルギーが低くて透過性の弱いX線
X線 X-ray 約2 - 20keVの典型的なX線
硬X線 Hard X-ray 約20 - 100keVのエネルギーが高くて透過性の強いX線 波としての性質より粒子としての性質を強く示すようになる。


912年ラウエは結晶によるX線の回折現象を発見し、X線の本質が電磁波であることを明らかにした。X線管の熱陰極から出る電子を高圧で加速し、水冷した対陰極(陽極)に衝突させて発生するX線には、対陰極物質に関係なく、制動放射で生じる連続スペクトルのいわゆる白色X線(連続X線)と、対陰極物質に固有な線スペクトルをもつ特性X線とがある。したがって未知の物質に連続X線を当てたときに生じる特性X線(蛍光X線という)を分光分析することによって、物質の元素分析ができる。組成不明の物質の箔に白色X線を透過させて、吸収スペクトルの吸収端の波長を測定すれば、この箔の元素分析ができる。また例えば数種類の混合粉末結晶の回折写真から、回折線のブラッグ角を測定し、PDF(粉末データファイル、ASTMカードともよばれる)を参照すれば組成化合物が何であるかを、かなりの程度まで知ることができる。

 ○ ミリ波
40GHZ以上(波長: 0.75cm以下)
 ⇒ 光子(X線)をプローブとする分析技術

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