特性X線の生成

🧠 入射電子が標的原子の内殻電子 inner-shell electron 内殻電子（inner-shell electron） inner-shell electron（内殻電子） を叩き出して空孔 vacancy 空孔（vacancy） vacancy（空孔） を作る。 外殻outer shell (outer layer) 外殻（outer shell (outer layer)）outer shell (outer layer)（外殻） 電子が内殻 inner shell (electron) 内殻（inner shell (electron)） inner shell (electron)（内殻） へ遷移し、準位差energy level difference 準位差（energy level difference）energy level difference（準位差） に等しい光子を放出する。

内殻空孔と電子遷移

K殻空孔 vacancy 空孔（vacancy） vacancy（空孔） へL殻から遷移すればKα線、M殻から遷移すればKβ線 beta radiation β線（beta radiation） beta radiation（β線） となる。入射電子のエネルギーが殻の結合エネルギー binding energy 結合エネルギー（binding energy） binding energy（結合エネルギー） を超えなければ空孔 vacancy 空孔（vacancy） vacancy（空孔） を作れないため、線の出現には閾値がある。¹²

線スペクトルの生成

Kα・Kβなどの線スペクトル line spectrum 線スペクトル（line spectrum） line spectrum（線スペクトル） は元素 element 元素（element） element（元素） 固有である。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='inner-shell vacancy'>内殻空孔</span>と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='electronic transition'>電子遷移</span>"] --> B
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='line spectrum'>線スペクトル</span>の生成"] --> C
  C["Kα・Kβなどの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='line spectrum'>線スペクトル</span>は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='element'>元素</span>固有である"] --> D
  D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='element'>元素</span>固有のピークを読む"]

元素固有のピークを読む

入射電子が内殻空孔 inner-shell vacancy 内殻空孔（inner-shell vacancy） inner-shell vacancy（内殻空孔） を作るには、管電圧tube voltage 管電圧（tube voltage）tube voltage（管電圧） がその殻の結合エネルギー binding energy 結合エネルギー（binding energy） binding energy（結合エネルギー） を超える必要がある。空孔vacancy 空孔（vacancy）vacancy（空孔） を埋める遷移で元素 element 元素（element） element（元素） 固有のKα・Kβ線 beta radiation β線（beta radiation） beta radiation（β線） が生じ、管電圧tube voltage 管電圧（tube voltage）tube voltage（管電圧） が定める上限はデュアン–ハントの法則Duane–Hunt lawデュアン–ハントの法則（Duane–Hunt law）Duane–Hunt law（デュアン–ハントの法則）に従う。同じ陽極 anode 陽極（anode） anode（陽極） では制動放射bremsstrahlung 制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射） の連続成分も同時に発生するため、実測スペクトルには線と連続背景が重なる。

連続的な制動放射 bremsstrahlung 制動放射（bremsstrahlung） bremsstrahlung（制動放射） の上に鋭いピークとして現れる。線エネルギーは管電圧 tube voltage 管電圧（tube voltage） tube voltage（管電圧） ではなく元素 element 元素（element） element（元素） 固有の準位差 energy level difference 準位差（energy level difference） energy level difference（準位差） で決まり、管電圧tube voltage 管電圧（tube voltage）tube voltage（管電圧） は閾値を超えた後の発生量に影響する。

まとめ

• 入射電子が標的原子の内殻電子 inner-shell electron 内殻電子（inner-shell electron） inner-shell electron（内殻電子） を叩き出して空孔 vacancy 空孔（vacancy） vacancy（空孔） を作る。外殻outer shell (outer layer) 外殻（outer shell (outer layer)）outer shell (outer layer)（外殻） 電子が内殻 inner shell (electron) 内殻（inner shell (electron)） inner shell (electron)（内殻） へ遷移し、準位差energy level difference 準位差（energy level difference）energy level difference（準位差） に等しい光子を放出する。
• Kα・Kβなどの線スペクトル line spectrum 線スペクトル（line spectrum） line spectrum（線スペクトル） は元素 element 元素（element） element（元素） 固有である。
• 連続的な制動放射 bremsstrahlung 制動放射（bremsstrahlung） bremsstrahlung（制動放射） の上に鋭いピークとして現れる。