X線の透過率

質問

X線分析の原理について教えて頂きたいのですが、
X線分析を行うと、黒っぽい部分と白っぽい部分がでてきます。
これはX線の透過率によるもだと思いますが、例えば元素周期表で
みると何か透過率による傾向があるのでしょうか？
またこの黒白は主に何に依存されているのでしょうか？
素人的な質問で申し訳ないですが、よろしくお願い致します。

回答No.6

noname#230359

こんばんは

>簡単に言えば、X線を阻害する因子が少ない（密度が小さいとか質量が小さい）ほど
>X線を良く通す（白く写る）という認識になるのでしょうか？ 　
　大雑把に説明するとそうなると思います。
直線すべきＸ線が物質を通過すると減衰します。
理由は、物質を通過するうちに、熱線・特性エックス線・光電子・非弾性散乱線・弾性散乱線等の現象が重なりあうためです。
早い話が原子核の周りを回っている電子にあたると上記のような現象がおきるという事で、かろうじて上記のような現象に遭遇しなかったＸ線だけが直進して透過Ｘ線（１次エックス線）となります。
従って電子の数が多いほどＸ線（電磁波）の直進を妨げる現象がおきると考える事が出来ますので原子番号が大きい（電子の数で決まっていますね）ほど減衰します。
※物質を通過した後の減衰量が計算で出来ますが、そのなかに吸収係数というのがあり、これは
透過する物質によって決まっています。

お礼

とてもわかりやす説明ありがとうございました。
ほぼ素人に近い私でも、理解することができました。

回答No.5

noname#230359

こんばんは
Ｘ線透過法に携わる側からの回答になりますが・・・・。

>これはX線の透過率によるもだと思いますが、例えば元素周期表で
>みると何か透過率による傾向があるのでしょうか？
　Ｘ線の透過率は波長が短いほど、また物体を構成する「元素の原子番号が小さい」・厚みが薄いほど、よく通過するようです。

>またこの黒白は主に何に依存されているのでしょうか？
　Ｘ線の透過量の差でおきるもので、おのおのの機器で設定出来るはずですが、今使っているＸ線テレビ検査システムでは、線量が多い程白く見えるように設定しています。

※　ごく最近のニュースではカラータイプも出始めたようです。

的外れでしたらごめんなさい。

お礼

ご回答頂きありがとうございました。
簡単に言えば、X線を阻害する因子が少ない（密度が小さいとか質量が小さい）ほど
X線を良く通す（白く写る）という認識になるのでしょうか？

回答No.4

noname#230359

ざっと調べただけなので、足りないかもしれませんが、リンクで説明されている「特性X線」が参考になると思います。

http://www-atm.jst.go.jp/atomica/08040126_1.html

　ここでは特性X線が「各元素に固有な波長」と説明されているので、これによって元素の違いによって模様が変わることを説明できるかもしれません

回答No.3

noname#230359

＃２です。先ほどの書き込みがまったく違っていました。すいませんでした。
　白黒模様ですが、組成元素、結晶構造の違いにより、反射する方向と、透過（と吸収）する方向が決まるので、透過するX線の方向が決まりました。さらに結晶粒界では屈折するということなので、（単結晶でなければ）それによって模様が替わることも考えられます。
　よって、元素・結晶組成・（照射）方向によって、模様が決まるということになると思います。
　また、比重は関係ないかと思います。

http://www.asahi-kasei.co.jp/kaiseki/jireif/sst001.htm
http://www.natc.co.jp/bunseki/xrf.htm
http://www.kawaju.co.jp/jigyo/bunseki/02tech_02.htm

お礼

いろいろと調査して頂きありがとうございました。
何件かこの質問に対する回答を頂いているのですが、その中で軽元素の場合白く移る
という説がありましたが、これは軽元素と重元素では結晶構造が異なる可能性が
あるということになるのでしょうか？
軽元素と重元素という意味合いもまだつかめていないのですが・・・。

何度も質問申し訳ございません・・・。

回答No.2

noname#230359

ちなみに、タングステンより軽いはずの鉛が使われている理由は、原子が大きく（重く）、X線については遮蔽能力が高いからです。
　比重の違いは結晶構造からきているもので、この違いは、あまり影響がないのかと思います。（このあたりは専門ではないのでわかりませんが）

　下のリンクは、ロス・アラモス研究所による周期表です。

参考URL：

http://pearl1.lanl.gov/periodic/default.htm

回答No.1

noname#230359

私も聞きかじりなんですが、比重が重いものほどＸ線の遮蔽能力が高いそうです。

良く使われているのが鉛（Pb 比重11.34）で、昨今の環境問題の視点からタングステン（W 比重19.3）が着目されています。

よって、周期律表を比重の順で並べると、Ｘ線分析での白／黒の序列になるのでは無いでしょうか。

Ｘ線　遮蔽　能力　比重　等で検索かけましたが、これといった物には当たりませんでした。
調査のきっかけになれば幸いです。

お礼

回答して頂きありがとうございました。
たいへん助かります。
これから元素の比重を調べて、実際にX線で確認してみたいと思います。
今後もよろしお願いします。