Ослабление рентгеновского излучения. Закон Бугера.

Ослабление рентгеновского излучения в веществе описывается законом Бугера:

I = I₀e^-mx (5)

Здесь I – интенсивность излучения, прошедшего слой вещества толщиной х; I₀– интенсивность излучения при х = 0, т.е. на входе в преграду; m - коэффициент линейного ослабления излучения. Он сложным образом зависит как от свойств вещества, так и от частоты излучения, а она для каждого кванта постоянной не остается, при прохождении преграды постепенно уменьшается.

Обращаем еще раз ваше внимание на название коэффициента μ: коэффициент линейного ослабления. Имеется в виду ослабление потока излучения вдоль линии первоначального направления потока. Кванты, хоть немного отклонившиеся от этого направления, признаются выбывшими из потока, несмотря на наличие у них ионизирующей способности. Эти обстоятельства могут приводить к расхождению между результатами расчета ослабления излучения по формуле (5) и данными экспериментальной проверки этих результатов в натурных условиях.

График уравнения (5) представлен на рис. 7.

х

Рис. 7. Зависимость интенсивности излучения от толщины х слоя вещества.

Здесь d_1/2 – слой половинного ослабления, то есть толщина слоя, ослабляющего интенсивность излучения в два раза.

Если график, подобный приведенному на рис. 7, получен по экспериментальным данным, то определив по графику толщину слоя половинного ослабления, можно вычислить коэффициент линейного ослабления m: . Эта формула получается логарифмированием уравнения (5); логарифмы натуральные.

Ниже в последующих разделах рассматриваются различные виды взаимодействия рентгеновского излучения с веществом. Они действуют совместно; вероятность каждого из них, по мере уменьшения энергии квантов, меняется.

Назовем эти виды:

1. Когерентное рассеяние. Его коэффициент линейного ослабления – μ_к.р..

2. Комптоновское рассеяние, некогерентное, с коэффициентом линейного ослабления μ_комп .

3. Фотопоглощение; коэффициент линейного ослабления: μ_ф .

Совместное протекание взаимодействий всех трех видов можно учесть, подставив в формулу закона Бугера (5) значение коэффициента линейного ослабления:

μ = μ_к.р. + μ_комп + μ_ф . (6)