X-ray แบบ Continuous และ Characteristic สำหรับขั้วแอโนด Cu และ Co

1. ขั้วแอโนดที่เป็น Cu

2. ขั้วแอโนดที่เป็น Co

The Continuous Spectrum

เมื่อความต่างศักย์สูงขึ้น กราฟจะมีลักษณะโดยรวมสูงขึ้นและขยับไปทางซ้าย ทั้งนี้ เนื่องจากจำนวนโฟตอนที่ถูกผลิตเพิ่มขึ้นและพลังงานเฉลี่ยต่อโฟตอนมีค่าเพิ่มขึ้นด้วย พลังงานของรังสีเอกซ์ที่ถูกปล่อยออกมาจาก target จะแปรผันตามพื้นที่ใต้กราฟ ซึ่งจะขึ้นกับเลขอะตอม (Atomic number, Z) ของ target ที่ใช้และกระแสไฟฟ้า (tube current, i = จำนวนอิเล็กตรอนต่อวินาทีที่ตกกระทบเป้า) ความเข้มของรังสีเอกซ์ทั้งหมด คือ

I_{cont.spectrum} = A_iZV^m

โดยที่ A = ค่าคงที่และ m มีค่าประมาณ 2

The Characteristic Spectrum

เมื่อเพิ่มความต่างศักย์สูงขึ้นจนถึงค่าหนึ่ง (critical voltage) จะได้รังสี เอกซ์ที่มีลักษณะเป็นพีคแคบ (narrow peak) และเป็นพีค ที่มีความยาวคลื่นเป็นลักษณะเฉพาะตัวของชนิดของเป้าที่ใช้ จึงเรียกรังสีเอกซ์นี้ว่า characteristic lines โดยชนิด ของรังสีที่เกิดขึ้น มีหลายค่าเช่น K-, L-, M-line เป็นต้น โดย มีความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นตามลำดับ ตามปกติ K-line จะถูก ใช้มากที่สุดใน X-ray diffraction เนื่องจากรังสีเอกซ์ที่มี ความยาวคลื่นสูงขึ้น จะถูกดูดซับ (absorb) ได้ง่ายเกินไป สำหรับ K-line ของรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นจากเป้า molybdenum ที่มีความเข้มสูงสุด ประกอบด้วย K_{\alpha_1}: 0.709 Å  K_{\alpha_2}: 0.714 Å  K_{\beta_1}: 0.632 Å สำหรับ critical voltage ในการผลิต K-line ของ molybdenum จะอยู่ที่ประมาณ 20.01 kV ดังนั้น ความต่างศักย์ที่ต่ำกว่านี้ จะไม่สามารถผลิต characteristic lines ได้

ซึ่งความเข้มของ characteristic line วัดจาก continuous spectrum ขึ้นอยู่กับปริมาณของ tube current (i) และ ความต่างศักย์ที่เกินจาก critical voltage สำหรับ K-line สามารถประมาณค่าความเข้มได้จาก

     I_{K line} = B_i(V-V_K)^n

โดย B = ค่าคงที่ V_K = critical K-excitation voltage และ n มีค่าประมาณ 1.5 (ค่าของ n ขึ้นอยู่กับ V แต่จะอยู่ระหว่าง 1-2)

สำหรับค่า Critical Voltage ของขั้วแอโนดที่เป็น Cu และ Co มีค่าเท่ากับ 8.98 kV และ 7.71 kV ตามลำดับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าหากใช้ขั้วแอโนดที่เป็น Cu จะต้องให้ศักย์ไฟฟ้าในการ operate เครื่อง XRD ที่สูงกว่าขั้วแอโนดที่เป็น Co นั่นเอง

แหล่งที่มาของข้อมูล

• Bruker D8 Advance Series 2 X-Ray Diffractometer
   – Introductory User Manual
   – User’s Manual Vol. I and II

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s