材料现代分析方法复习要点总汇

材料现代分析方法复习要点总汇
X射线衍射束的强度
1.粉未多晶的衍射线强度
2.影响衍射线强度的因素
1.粉未多晶的衍射线强度
布拉格方程是产生衍射的必要条件，但不是充分条件，描述衍射几何的布拉格定律是不能反映晶体中原子的种类和它们在晶体中的坐标位置的。

这就需要强度理论。

1．衍射线的绝对强度与相对强度
①绝对强度（积分强度、累积强度）
是指某一组面网衍射的X射线光量子的总数。

②相对强度
用某种规定的标准去比较各个衍射线条的强度而得出的强度。

2．粉未多晶的衍射强度I相对=P·F2··e-2M·A
衍射线的强度
相对强度: I相对=F2P（1+cos22θ/ sin2θcosθ）e-2M 1/u
式中：F——结构因子；P——多重性因子；分式为角因子，其中θ为衍射线的布拉格角；e-2M——温度因子；1/u-吸收因子。

以下重点介绍结构因子F
§2 影响衍射线强度的其它因素
1. 多重性因子P
指同一晶面族｛hkl｝的等同晶面数。

晶体中面间距相等的晶面称为等同晶面。

根据布拉格方程，在多晶体衍射中，等同晶面的衍射线将分布在同一个圆锥面上，因为这些晶面对应的衍射角2θ都相等。

多晶体某衍射环的强度与参与衍射的晶粒数成正比，因此，在其他条件相同的情况下，多晶体中某种晶面的等同晶面数目愈多，这种晶面获得衍射的几率就愈大，对应的衍射线也必然愈强。

2. 角因子（1+Cos22θ）/Sin2θCosθ
3.温度因子（第84页）e-2M ）
由于原子热振动使点阵中原子排列的周期性部份破坏，因此晶体的衍射条件也部份破坏，从而使衍射强度减弱。

晶体的中原子的热振动，衍射强度受温度影响，温度因子表示为e-2M。

4. 吸收因子A
因为试样对X射线的吸收作用，使衍射线强度减弱，这种影响称吸收因子。

晶体的X射线吸收因子取决于所含元素种类和X射线波长，以及晶体的尺寸和形状。

思考题
系统消光P78
五个因子的定义、表达
体心立方和面心立方结构点阵消光规律的推导
多晶体X射线衍射分析方法
X射线衍射的方法和仪器
粉晶德拜照相法
粉晶衍射仪法
多晶—粉末法λ不变θ变化
德拜法、衍射仪法
单晶—λ变化θ不变劳厄法
λ不变θ变化周转晶体法
§1 粉晶德拜照相法
定义：利用X射线的照相效应，用底片感光形式来记录样品所产生的衍射花样。

1．照相法基本原理
由于粉末柱试样中有上亿个结构相同的小晶粒，同时它们有着一切可能的取向，所以某种面网（d hkl）所产生的衍射线是形成连续的衍射园锥，对应的园锥顶角为4θhkl；由于晶体中有很多组面网，而每组面网有不同的值，因此满足布拉格方程和结构因子的所有面网所产生的衍射线形成一系列的园锥，而这些园锥的顶角为不同的4θhkl；
衍射花样的记录、测量及计算
①记录方式
按底片的安装方式不同，有三种方法：
正装反装不对称装
②测量与计算
I相对—目测估计、测微光度计测量
d hkl —从底片上测量计算、使用d尺
由于底片是围绕粉末柱环形安装的，所以在底片上衍射线表现为一对对称的弧线（θ=450时为直线），一对弧线代表一组面网（d hkl）每对弧线间的距离为4θhkl，所张的弧度为：S=R4θhkl
技术
1、样品粉末状1 mg，用有机胶粘在玻璃丝上。

2、不对称安装，放在X光下嚗光4小时，然后冲洗，底片叫德拜图，黑的即为衍射线。

3、底片上的黑度代表强度。

每一对弧代表一个面网。

4、整个胶片长2T对应360°，Φ=57.3mm，1mm=2°
5、由Debey得到各面网的d值，由黑度得到各面网的相对强度I/I0值。

8．其他照相法
按聚焦原理，设计聚焦相机，达到提高分辨能力又节省曝光时间的目的。

①西曼—鲍林相机聚焦原理
利用发散度较大的入射X射线束，照射试样上较大区域，由粉末多晶试样中某一组面网所发生的衍射在照相底片上仍然聚焦集中到一点（或一条细线）的衍射方法，称为聚焦法。

②纪尼叶相机
纪尼叶相机是将弯曲晶体单色器与聚焦相机结合而成的衍射方法。

X射线衍射仪
X射线衍射仪是用射线探测器和测角仪探测衍射线的强度和位置，并将它转化为电信号，然后借助于计算技术对数据进行自动记录、处理和分析的仪器。

技术上的进步，使衍射仪测量精度愈来愈高，数据
分析和处理能力愈来愈强，因而应用也愈来愈广。

衍射仪按其结构和用途，主要可分为测定粉末试样的粉末衍射仪和测定单晶结构的四圆衍射仪，此外还有微区衍射仪和双晶衍射仪等特种衍射仪。

尽管各种类型的X射线衍射仪各有特点，但从应用的角度出发，X射线衍射仪的一般结构、原理、调试方法、仪器实验参数的选择以及实验和测量方法等大体上相似的。

虽然由于具体仪器不同，很难提出一套完整的关于调试、参数选择，以及实验和测量方法的标准格式，但是根据仪器的结构原理等可以寻找出对所有衍射仪均适用的基本原则，掌握好它有利于充分发挥仪器的性能，提高分析可靠性。

X射线衍射实验分析方法很多，它们都建立在如何测得真实的衍射花样信息的基础上。

尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：衍射线的峰位、线形和强度。

实验者的职责在于准确无误地测量衍射花样三要素，这就要求实验者掌握衍射仪的一般结构和原理，掌握对仪器调整和选择好实验参数的技能以及实验和测量方法。

原则上讲，衍射仪可以根据任何一种照相机的结构来设计，常用的粉末衍射仪的结构是与德拜相机类似的只是用一个绕轴转动的探测器代替了照相底片
仪器结构主要包括四个部分：1.X射线发生系统，用来产生稳定的X射线光源。

2.测角仪，用来测量衍射花样三要素。

3.探测与记录系统，用来接收记录衍射花样。

4.控制系统用来控制仪器运转、收集和打印结果。

一、X射线光源
1、对光源的要求
简单地说，对光源的基本要求是稳定，强度大，光谱纯洁。

用衍射仪测量衍射花样是“非同时测量的”，为了使测量的各衍射线可以相互比较，要求在进行测量期间光源和各部件性能是稳定的。

?提高光源强度可以提高检测灵敏度、衍射强度测量的精确度和实现快速测量。

管子的光谱纯洁对衍射分析很重要，光谱不纯，轻则增加背底，
重则，则增添伪衍射峰，从而增加分析困难。

2、光源单色化的方法
衍射分析中需要单色辐射以提高衍射花样的质量。

通常采用过滤片法、晶体单色器、脉冲高度分析器等方法，过滤K
射线，降低连续
β
谱线强度。

二、测角仪：测角仪是衍射仪的关键部件，它的调整与使用正确与否，将直接影响到探测到的衍射花样的质量。

就是说，倘若对测角仪调整准确和使用得当，所探测到的衍射花样即衍射线的峰位、线形和强度是真实的，否则将引起失真，为了正确调整和使用，必须对测角仪有关问题作必要的叙述。

1、测角仪的结构和原理
工作原理：
（1）、光源到试样中心的距离等于样品中心到记录点的距离，即等于测角仪半径。

（2）、光束中心和试样表面形成的角度恰好等于衍射角2θ的一半。

这就要求计数管窗口前的接收狭缝位于距试样中心为测角仪半径R的圆周上，要求计数管和试样绕测角仪轴的转动速率比值恰好是1：2。

通过光源中心、试样中心和探测点的聚焦圆，其半径l随入射角θ的增减而改变。

2、衍射仪光束的几何光学
发散狭缝的作用是增强衍射强度。

防散射狭缝的作用是限制不必要的射线进入射线管。

接收狭缝的作用是限制衍射光束的水平发散度。

索拉狭缝的作用是限制入射光和衍射光的垂直发散度。

3、探测器的扫描方式
连续扫描：步进扫描；跳跃步进扫描
4、测角仪的调整与检验
测角仪的调整是使用衍射仪的重要环节，是衍射仪能否正确工作的关键。

调整准确，所测试样衍射花样才不失真，否则将导致衍射强度和分辨率下降，线形失真，峰位移动，峰背比减小
（1）、调整
调整的目的在于获得一个比较理想的工作条件，当选择多晶体硅粉作试样，装在调整好的测角仪试样台进行衍射测量时，应能达到：1.衍射峰的位置有准确的读数，角偏差小于0.01度。

2.有最佳的分辨率。

3.能获得最大衍射强度。

（2）、调整完毕后必须满足的条件
1.发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝的中心线与测角仪轴线均应位于同一平面内，且互相平行，各狭缝的中心点连线CC'与测角仪轴OO'垂直，CC'轴称为测角仪水平线。

2.X射线管焦斑中心线与各狭缝中心线准确平行，测角仪的水平线CC'通过焦斑的中心，并与靶面成ξ角，一般ξ=3o—6o，以此来确定X 射线管和测角仪的相对位置。

3.试样台与测角仪的零点必须重合，试样装在试样台上时，试样表面精确包含OO'和CC'所确定的平面重合。

4.X射线管焦斑和接收狭缝到测角仪轴心的距离相等。

三、探测与记录系统
X射线衍射仪是用探测器、定标器、计数率仪及其相应的电子线路作为探测与记录系统来代替照相底片记录试样的衍射花样的。

?1、探测器
用于X射线衍射仪的探测器主要有盖革计数管、闪烁计数管、正比计数管和固体探测器，其中闪烁计数管和正比计数管应用较为普遍。

?（1）、盖革计数管和正比计数管
盖革计数管和正比计数管都属于充气计数管，它们是利用X射线能使气体电离的特性进行工作的。

（2）、闪烁计数管
是利用某些固体（磷光体）在X射线照射下会发出荧光的原理制成的。

把这种荧光耦合到具有光敏阴极的光电倍增管上，光敏阴极在
荧光的作用下会产生光电子，经多级放大后就可得到毫伏级的电脉冲信号。

（3）、固体探测器
2、脉冲高度分析器
它是一种特殊的电子电路，和滤波片配合使用可以扣除Kα附近以外连续光谱
3定标器可对脉冲进行累计计数，用于强度的精确测量。

有定时计数和定数计时两种工作方式。

4、计数率仪它是能连续测量计数速率变化的仪器。

3. 探测器
气体电离计数器：它是以吸收X射线光子后发生气体电离，产生电脉冲过程为基础。

闪烁计数器：它是利用X射线激发某种物质产生可见的荧光，这种荧光再经光电倍增管放大，得到能测量的电流脉冲。

半导体计数器：它是借助X射线作用于固体介质中发生电离效应，形成电子—空穴对而产生电脉冲信号。

（3)固体检测器(SSD)
当X射线照射半导体时，由于射线量子的电离作用，能产生一些电子-空穴对.在本征区产生的电子-空穴对在电极间的电场作用下，电子集中在n区，空穴则聚集在p区，结果将有一股小脉冲电流向外电路输出。

四、控制系统
控制系统是利用电子计算机控制X射线衍射仪测量、记录、数据处理和打印结果的装置。

五、实验与测量方法
1、样品的制备方法
2、仪器实验工作参数的选择
3、测量方法
（1）、衍射线峰位的测量
1. 峰巅法；
2.切线法；
3.半高宽中点法；
4.中线峰法；
5.重心法；
6.抛物线拟合法。

（2）、衍射线强度的测量1.求积法；2.计数法。

（3）、衍射线线形的测量1.半高宽法；2.积分宽度法；3.方差宽度法
扫描方式及其衍射强度曲线
连续扫描：一般定性分析用；
步进扫描：精确测定2θ及I，做定量、测点阵常数时用。

四．衍射曲线上数据的测量
①衍射峰2θ位置的测量
峰巅法交点法弦中点法中心线峰法重心法
②衍射强度I的测量
峰高强度：以减去背景后峰的高度代表整个衍射峰的强度。

累积强度：它是以整个衍射峰在背景线以上部分的面积作为峰的强度。

五．衍射线的强度计算
六．衍射仪法与照相法的比较
①简便快速②灵敏度高③分辨能力强④直接获得I和d值
⑤低角度区2θ测量范围大，盲区约为2θ<3。

⑥样品用量大⑦对仪器稳定的要求高
第一章X射线物理学基础
物质的性质、材料的性能决定于它们的组成和微观结构。

如果你有一双X射线的眼睛，就能把物质的微观结构看个清清楚楚明明白白！
X射线衍射将会有助于你探究为何成份相同的材料，其性能有时会差异极大。

X射线衍射将会有助于你找到获得预想性能的途径。

第一章X射线物理学基础
§1-1 X射线的产生及性质
§1-2 X射线谱
§1-3 X射线与物质的相互作用
§1-1 X射线的产生及性质
1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现了X射线，后人为了纪念发现者也称它为“伦琴射线”。

X射线技术目前在工业和科学技术中的应用十分广泛，在硅酸盐材料工业及材料科学中X射线物相分析是一种重要分析方法。

1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现了X射线。

（1901年获得首届诺贝尔奖）1912年，德国的Laue第一次成功地进行X射线通过晶体发生衍射的实验，验证了晶体的点阵结构理论。

并确定了著名的晶体衍射劳埃方程式。

从而形成了一门新的学科—X射线衍射晶体学。

（1914年获得诺贝尔奖）1913年，英国Bragg导出X射线晶体结构分析的基本公式，既著名的布拉格公式。

并测定了NaCl的晶体结构。

(1915年获得诺贝尔奖)
此外，巴克拉（1917年，发现元素的标识X射线），塞格巴恩（1924年，X射线光谱学），德拜（1936年）、马勒（1946年）、柯马克（1979年）等人由于在X射线及其应用方面研究而获得化学、生物、物理诺贝尔奖。

有机化学家豪普物曼和卡尔勒在50年代后建立了应用X射线分析的以直接法测定晶体结构的纯数学理论，特别对研究大分子生物物质结构方面起了重要推进作用，他们因此获1985年诺贝尔化学奖。

莫赛莱于1914年发现标识X射线的波长与原子序数的关系，奠定了X射线光谱学的基础。

X射线的本质
X射线与无线电波、红外线、可见光、紫外线γ射线、宇宙射线一样也是一种电磁波或电磁辐射，它的波长为10-12－10-8m ，在电磁波谱中位于紫外线与γ射线之间并与它们部分相重叠。

一般波长短的X 射线穿透能力强，称为硬X射线，反之则称为软X射线。

用于晶体衍射分析常用的X射线波长约在2.5?到0.5 ?之间。

续前
电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列
γ射线→X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
高能辐射区γ射线能量最高，来自于核能级跃迁
χ射线来自内层电子能级的跃迁
光学光谱区紫外光来自原子和分子外层电子能级的跃迁
可见光
红外光来自分子振动和转动能级的跃迁
波谱区微波来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
无线电波来自原子核自旋能级的跃迁
波长逐渐的变长
X射线产生的原理
电磁原理：当带电粒子在加速或减速过程中，会释放出电磁波，在巨大加速或减速过程中，所释放的电磁波具有高能量，当其波長在10-12－10-8m则成X光。

当高速加速的电子束撞击阳极靶时，高速电子受到靶原子的阻挡，急速停下来，其部分动能则以X光的形式释放出來。

高速电子撞击时减少的能量△E 、所转化出来的X光波长λ，根据爱因斯坦公式△E＝hν＝hc/λ可表示为：λ＝hc / △E 高速电子在撞击到原子时，很容易将能量传送给原子中的电子，而使原子离子化。

当原子内层轨道的电子被激发后，此
过程所产生的X
X射线的产生：X-射线：波长0.001～
高速电子撞击使阳极元素的内层电子激发；产生
X射线产生必须具备的三个基本条件：(Ⅰ)
(Ⅱ) 使电子作定向高速运动；(Ⅲ)
X射线的性质
①是电磁波，具有波粒二象性。

ε=h·ν=h(c/λ) ，P=h/λ；能被物质吸收，会产生干涉、衍射和光电效应等现象；与可见光比较，差别主要在波长和频率。

②具有很强的穿透能力，通过物质时可被吸收使其强度减弱，能杀伤生物细胞。

③沿直线传播，光学透镜、电场、磁场不能使其发生偏转。

1.2 X-Ray 的发生
由于X-Ray是高能电磁波，必由高能过程产生。

1) 电子在高压电场中轰击金属靶；2) 加速电子或质子，用磁体突然改变其路径；3) 核爆炸或宇宙射线的作用。

同步辐射X射线源
在电子同步加速器或电子储存环中，高能电子在强大的磁偏转力的作用下作轨道运动时，会运动的切线发射出一种极强的光辐射，称为同步辐射，其波长范围在0.1—400?左右。

其特点是强度高，单色性好，比通常的X 射线管所发出的X 射线约大105倍左右。

X 射线管由阳极靶和阴极灯丝组成，两者之间作用有高电压，并置于玻璃金属管壳内。

阴极是电子发射装置，受热后激发出热电子；阳极是产生X 射线的部位，当高速运动的热电子碰撞到阳极靶上突然动能消失时，电子动能将转化成X 射线。

封闭式X 射线管
Planck‘s law : Energy （photon ）＝h ν= hc/ l 波长越短，能量越高。

能够转化为X 光的最大能量为 hc/ lo = eV
因此产生的X 光的最短波长受能量的限制
最短波长为lswl （短波限:shirt wavelength limit) λswl = hc/KE = hc/eV = 12400/V
由于产生热的限制，对管的能量（千瓦）输入有个限度。

旋转阳极的典型参数是40kV 和 100mA ，功率为 4kW 。

思考：1为何X 光管应抽真空？
2旋转阳极靶为何不必采用冷却水？
§1-2 X 射线谱 1．连续X 射线谱
定义：是具有连续变化波长的X 射线，也称多色X 射线。

产生机
理：主要有两种解释。

经典物理学理论认为是高速运动热电子的动能变成电磁波辐射能。

数量极大的电子流射到阳极靶上时，由于到达靶面上的时间和被减速的情况各不相同，因此产生的电磁波具有连续的各种波长。

近代量子理论认为是多次碰撞多次辐射的结果。

由于碰撞次数不同，故能量不同，表现出波长不同。

连续X 射线谱的特点
在阳极靶所辐射的全部光子中，光子能量的最大值不能大于电子的能量，具有极大能量的光子波长，即为短波极限λ0 。

当：ev=h νmax =hc/λ0 有短波极限：λ0=1240/ν 特征
i 固定，V 变化（升高）在一连续X 射线谱上可看出：
①各种波长射线的相对强度（I ）都相应地增高；
②各曲线上都有短波极限，且短波极限值(λ。

)逐渐变小；③各曲线最高强度值(λm )的波长逐渐变小。

X 射线强度：在单位时间内通过垂直于X 射线传播方向的单位面积上的光子数目的能量总和。

理解要领：强度是由光子的能量和数目两个因素决定的，所以连续X 射线的强度不在光子能量最大的λ0处。

2.特征X 射线谱
定义：是具有特定波长的X 射线，也称单色X 射线。

? 产生机理
作用特征X 射线谱
定义：是具有特定波长的X 射线，也称单色X 射线。

X 射线特征谱的产生
X 射线特征谱涉及核内层电子能级的改变。

当高能粒子(如电子、质子)或X 射线光子撞击原子时，会使原子内层的一个电子被撞出，而使该原子处于受激态。

被撞出电子的空位将立即被较高能量电子层上的一个电子所填充，在此电子层上又形成新的空位，该新的空位又能由能量更高的电子层上的电子所填充，如此通过一系列的跃迁（L →K ，M →L ，N →M ），直至受激原子回到基态。

特征光谱产生：
碰撞→跃迁↑(高) →空穴→跃迁↓(低) 特征谱线的频率：?-=-=→22
21)(2121Z cR E E n n n n σν
R =1.097×107 m-1,Rydberg 常数；σ核外电子对核电荷的屏蔽常数n 电子壳层数；c 光速；Z 原子序数不同元素具有自己的特征谱线——定性基础。

跃迁定则：
(1)主量子数? n ≠0 (2)角量子数? L =±1 (3)内量子数? J =±1，0
J 为L 与磁量子数矢量和S ，? n=1,2,3，可分为α线系, β线系, γ 线系；
L →K 层K α：K α1 、K α2 M →K 层K β ：K β1 、K β2 N →K 层K γ ：K γ 1 、K γ 2
M → L 层L α ：L α1 、L α2 N →L 层L β ：L β1 、L β2 N →M 层M α；M α1 、M α2
特征光谱——定性依据
L →K 层；K α 线系； n 1 =2，n 2 =1；
不同元素具有自己的特征谱线——定性基础；谱线强度——定量；
特征光谱——定性依据
这一系列跃迁（除无辐射跃迁外）都以X 射线的形式放出能量，即发射特征的X 射线光谱。

产生特征X 射线光谱线的示意图如下：这种由L →K 的跃迁产生的X 射线我们称为K α辐射，同理还有K β辐射，K γ辐射。

离开原子核越远的轨道产生跃迁的几率越小，所以由K 系到L 系到M 系辐射的强度也将越来越小。

可见：
特征（标识）X 射线产生的根本原因是原子内层电子的跃迁（1）不同Z ，有不同特征X 射线，K α、K β也不同。

（2）若V 低于激发电压Vk ，则无K α、K β产生。

原子序数越大，核对内层电子引力上升，λ下降
特征X 射线的作用
莫塞莱定律：√1/λ＝K(Z －σ)
式中：λ 是波长；K 、σ常数；Z 原子序数
这个公式表明：只要是同种原子，不论它所处的物理状态和化学状态如何，它发出的特征X 射线均具有相同波长。

特征X 射线小结
1）定义：是具有特定波长的X 射线，也称单色X 射线。

2）产生机理：入射电子能量等于或大于物质原子中K 层电子的结合能，将K 层电子激发掉，外层电子会跃迁到K 层空位，因外层电子能量高，多余的能量就会以X 射线的形式辐射出来，两个能级之间的能量差是固定的，所以此能量也是固定，即其波长也是固定的：En2－En1= h （c/λ）特征X 射线小结 3）特征谱结构K 系特征谱：K α、K β、K γ,
K α(K α1、K α2) 4）λ与Z 的关系√1/λ＝K(Z －σ)
荧光X 射线光谱分析（XRF 、XFS ）§1-3 X 射线与物质的相互作用
散射相干非相干 X 射线作用于物质吸收光电效应俄歇效应透过→衰减一、X 射线的散射 ?
--=-=
→212221)(2
121n n Z cR h E E n n n n σν2
)()4
3
(σνα
-=Z cR K 2
)(34σνλα
α-=
=
Z R c
K K
一.X射线的散射（1）相干散射
X射线光量子→碰撞(原子中束缚较紧、Z较大电子)→新振动波源群(原子中的电子)；与X射线的周期、频率相同，方向不同实验可观察到该现象，这是X射线在晶体中产生衍射的基础，也即测量晶体结构的物理基础。

（2）非相干散射
λ = 'λ- λ= K (1-cos2θ)
K与散射体和入射线波长有关的常数；Z↓，非相干散射↑；在衍射图上出现连续背景。

二．X射线吸收
1.光电效应与俄歇效应
(1) 光电效应—以X射线产生X射线的过程。

(2) 俄歇效应—以X射线产生X射线，但该射线不辐射出而是再激发其它电子的过程。

俄歇电子能谱分析（AES）光电子能谱分析（ESCA）
X射线光电子能谱分析（XPS）紫外光电子能谱分析（UPS）
俄歇电子与荧光X射线在同一过程中产生，几率之和为一；轻元素易产生俄歇电子，重元素易产生荧光X射线。

3 透射与衰减
X射线的能量衰减符合指数规律，即I=I0e-μx=I0e-μmρx
其中:
I-----透射束的强度，
I0------入射束的强度，
μ-----线吸收系数（cm-1)
μm-----质量吸收系数，(cm2/g)表示单位时间内单位体积物质对X射线的吸收量，
ρ为物质密度(g/cm3)，
x------物质的厚度(cm)
吸收量取决于入射强度I0, 而I0在每个吸收微元中连续变化，对整个样品积分：
质量吸收系数μ
m 与波长λ和原子序数Z存在如下关系：μm=K λ3Z3
这表明，当吸收物质一定时，X射线的波长越长越容易被吸收; X 射线的波长固定时,吸收体的原子序数越高，X射线越容易被吸收。

吸收常用质量吸收系数μm表示，μm＝μ/ρ不同元素的μm不同
H 0.435 Si 60.6
C 4.60 S 89.1
N 7.52 Cl 106
O 11.5 Br 99.6
F 16.4 I 294
如果材料中含多种元素，则
μm＝∑μmiWi 其中Wi为质量分数
吸收系数的变化是不连续的。

波长（能量）变化到一定值，吸收的性质发生变化，μm发生突变，突变波长称吸收限(λK , Absorb limit)。

由图可见，整个曲线并非像上式那样随λ的减小而单调下降。

当波长λ减小到某几个值时，μm会突然增加，于是出现若干个跳跃台阶。

μm突增的原因是在这几个波长时产生了光电效应，使X射线被大量吸收，这个相应的波长称为吸收限λk。

利用这一原理，可以合理地选用滤波材料，使Kα和Kβ两条特征谱线中去掉一条，实现单色的特征辐射。

吸收限对应的能量就是轨道能，对K线而言：λK = hc/WK
原子序数越低，轨道能WK越低，即吸收限λK越大。

原子序数小1~2的物质对Kβ的吸收限接近阳极物质的Kα，可用作过滤器，将Kβ射线滤掉。

Cu/Ni:
晶体单色器。