[공학] [방사선 기기학] XRD 개념 원리

[방사선 기기학] XRD 개념 원리

1. X선(X-Rays) 이란

X선(X-Rays)의 전자기파이며 파장은 대략 0.01Å ~ 100Å (108 [Angstrom] 〓 1 cm) 이고 빛과 비슷하나 짧은 파장 때문에 다른 성질도 갖고 있다.

1) X선(X-Rays)의 발견.

▶1895년 독일의 물리학자 Roentgen(뢴트겐)에 의해서 발견됨. 단순한 X선(X-Rays)의 투과력에 의한 Radiography 용도로만 사용하였다.
▶1912년 독일의 λaue에 의해 결정은 그의 면 간격(원자와 원자 사이의 간격) 정도의 파장을 가진 X선(X-Rays)을 쪼이면 반사한다는 X선(X-Rays) 회절(Diffraction)실험이 성공하여, X선(X-Rays)의 파동성과 결정내 원자의 규칙적인 배열을 동시에 입증한 계기가 되었다.
▶Bragg는 이를 다른 각도로 해석하여 더욱 간단한 수식으로 회절에 필요한 조건을 Bragg`s law (2dSin 〓 nλ) 로 나타내었으며 이 X선회절(X-Ray Diffraction)현상을 이용하여 각종물질의 결정구조를 밝히는데 성공하였다.

2) X선(X-Rays)의 성질.

(1) 사진작용(2) 형광작용 - ZnS, CdS, NaI 등에 조사 시키면 형광을 발생(3) 이온화작용(4) 진공중에서 빛과 같은 속도로 진행(5) 입자와 같이 회절(Diffraction) 현상이 있음(6) 굴절률이 거의 1 에 가깝다. - 전반사의 임계각이 10` ~ 30`(1o 〓 60`) 정도(7) 투과력이 커서 의료에 이용, 공업용으로는 재료시험에 이용

(…(생략)

2. X선(X-Rays) 의 발생(Generation).

3. X선 발생장치(X-Ray Generator)

1) X선관(X-ray Tube)

(a). 봉입형 X-선 튜브(Sealed type) : 내부가 고도의 진공으로 유지되어 있어 별도의 진공장치가 필요없으며 최대 출력은 1KW-3KW이다.

(b). 회전양극 X-선 튜브(Rotating anode) : 필라멘트 교체로 거의 영구적으로 사용 가능하다. 최대 출력은 12KW이상으로 봉입형 튜브에 비해 높은 출력을 얻을 수 있어 약한 회절 도형을 짧은 시간에 측정하는 경우에 적합하다. 진공펌프로 tube내를 항상 배기 시키면서 사용하여야 한다.