μ子X射線分析

μ子X射線分析:
(muon X -ray analysis)用一定能量的μ-子束射入被研究的物質,根據釋放的特徵μX 射線來進行物質的化學組成和狀態分析的方法。μ-子被原子捕獲形成μ子原子時,最初處在主量子數n≈14 的高激發能級上,隨後向基態躍遷,釋放一系列特徵的X 射線,稱為μX 射線。它們的能量比相應的電子躍遷釋放的X 射線約高200 倍。1949 年中國物理學家張文裕用雲室觀測鉛箔和鐵箔對宇宙線中μ子的吸收,根據記錄到的電子,首先發現了μX 射線,證實了μ子原子的形成。
μ-子被原子捕獲的幾率,除了與原子序數有關外,還與化學鍵的類型有關,根據不同原子放出的特徵μX 射線的強度,可以測定化合物的組成。在有了高解析度的鍺(鋰)探測器後,發現了化學狀態對K 系和L 系中某些條μX 射線的相對強度有影響,因此可以根據測定μX 射線譜的結構來研究物質的化學結構。不同的同位素捕獲μ-子後,放出的μX 射線的能量有差別。愈重的元素差別愈明顯。鈮148 和鈮150 的Ka1 線相差達3.7×104 電子伏。根據放出的μX 射線有可能分析重元素的同位素成分。μ子X 射線分析的主要優點是:μ-子能量可以調節,μ-子束經聚焦可將照射範圍控制得很小,從而可做局部分析;μX 射線能量高,穿透力比電子X 射線強得多,可以從樣品的深部穿出而被探測。因此,可以分區、分層地分析樣品的深部。

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