X 선 분석 (Wide Angle X-ray Diffraction, Small Angle X-ray Scattering)

소개글

X 선 분석 (Wide Angle X-ray Diffraction, Small Angle X-ray Scattering)
이 실험은 X-ray에 의한 고분자 구조분석의 원리를 알고, 기기 작동법을 알아보는 실험입니다.

목차

1. 실험일자
2. 실험제목
3. 실험목적
4. 실험원리
5. 참고문헌

본문내용

Ⅱ. 실험제목 : X 선 분석 (Wide Angle X-ray Diffraction, Small Angle X-ray Scattering)
Ⅲ. 실험목적 : X-ray에 의한 고분자 구조분석의 원리를 알고, 기기 작동법을 안다.
Ⅳ. 실험원리
1. X선 (X-Rays)
X선 (X-Rays)의 본질은 빛 (光)을 비롯해서 라디오파, 감마선 (Γ-Rays)등과 함께 파장이 각기 다른 전자기파에 속한다. 파장은 대략 0.01 ~ 100 (108 [Angstrom] = 1 cm) 이며 빛에 비하여 파장이 대단히 짧아 빛과 비슷한 성질을 갖고 있으나 몇 가지 다른 성질도 갖고 있다.

그림 1. 빛의 파장에 따른 영역

2. X선 (X-Rays) 의 발생 (Generation)
1) X선의 발생 원리
X선은 고속 전자와 Target를 구성하고 있는 원자와의 상호작용에 의해 발생한다. 아래 상황들은 과전압에 의해 발생된 열전자와 Target 사이의 여러 가지 상호작용을 설명한 것이다. X선이 발생 될 때에는 99%의 열과 단지 1%의 X선이 발생하는 것이다.
(1) 고속 전자가 Target 의 자유 전자와 충돌하여 고속 전자의 에너지를 Target의 자유전자에 준 경우 이 때에는 열만 발생하게 된다.

그림 2. 고속 전자와 Target의 자유 전자와의 충돌
(2) 고속전자가 Target의 W (텅스텐)원자의 최외각 전자와 충돌하여 궤도 전자를 이탈 시킨 경우 이때에도 열만 발생한다. (궤도전자를 이탈 시키려면 그 궤도전자의 결합 에너지보다 큰 에너지를 받아야 한다.)
(3) 특성 방사선 (특성 X선) (선 스펙트럼)
특성 방사선은 고속전자가 텅스텐의 내각 궤도 전자와 충돌 하여 궤도 전자를 추출(전리작용) 시켰을 때에 발생한다.
전이 될 때 각 각 (shell)의 에너지 준위 차이만큼의 에너지를 방출한다. 이 때 에너지가 선 스펙트럼이다.

그림 3. 특성 방사선의 발생
특성 방사선은 이렇게 해서 발생하는 것이다.
내각 궤도 전자가 방출되면 그 자리에는 ‘공위각’ 이라는 공간이 남는다. 즉 빠져나간 궤도전자의 빈 자리이다.

참고 자료

http://nucl-a.inha.ac.kr/physics/mphys/main/10-02.html
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재료 시험 입문, 김상태 외, 원창 출판사, 1993
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