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Le type de tube à rayons X et le choix de la cible

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Spécification de l'application

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Types de rayons X et sélection des cibles

Dans les sources de rayons X, les électrons bombardent le matériau cible pour produire des rayons X de l'une des deux manières suivantes.

(1) Lorsque l'électron à grande vitesse entre en collision avec l'atome cible, il modifie sa trajectoire initiale et ralentit. Des rayons X sont émis en même temps et leur énergie est égale à la différence d'énergie avant et après la collision de l'électron à grande vitesse.

En raison des différentes positions relatives de chaque électron à grande vitesse interagissant avec l'atome cible, la perte de rayonnement correspondant à chaque interaction est également différente, et l'énergie des photons de rayons X émis est également différente. Un grand nombre de photons de rayons X constitue un spectre d'émission de rayons X avec une fréquence continue - tout comme la lumière monochromatique de différentes couleurs mélangées en lumière blanche - c'est pourquoi les rayons X produits par ce principe sont appelés rayons X blancs (également connus sous le nom de spectre continu).

(2) L'électron à grande vitesse renverse l'électron de l'orbite interne de l'atome cible, le faisant quitter l'atome et devenir un électron libre, ce qui crée une vacance électronique temporaire dans l'orbite interne, et l'électron externe remplit immédiatement cette vacance de l'orbite interne. L'électron orbital émet des rayons X lorsqu'il passe de l'enveloppe externe à l'enveloppe interne, et son énergie est égale à la différence entre les niveaux d'énergie des deux orbitales.

Comme le niveau d'énergie de l'électron orbital de l'atome cible est déterminé, l'énergie des rayons X générés est également fixe et ne dépend que des caractéristiques de l'atome cible. C'est pourquoi les rayons X générés par ce principe sont également appelés rayons X d'identification (également connus sous le nom de spectres d'identification).

Les deux matériaux cibles produiront à la fois des rayons X blancs et des rayons X d'identification. Dans les applications de contrôle non destructif, l'échantillon lui-même présente une variété de matériaux, de sorte qu'il est généralement sélectionné pour produire davantage de rayons X blancs sur la cible en tungstène. Dans l'application de l'analyse par fluorescence X pour l'analyse de la composition des matériaux, les cibles en molybdène qui sont plus faciles à produire des rayons X d'identification sont plus souvent sélectionnées.