X선의 연속X선과 특성X선

X선에는 여러 의 X선을 연속적으로 함유하는 연속X선과 어떤 파장의 X선만이 특유한 세기로 나타나는 특성X선(고유X선)이 있다.

① 연속X선 : 대상 에 충돌하여 갑자기 이 정지된 의 운동의 일부가 변한 것을 말한다. 충돌 전에 가지고 있던 전자의 속도, 즉 X선관에 가한 가속에 의하여 정해지는 최초의 한계파장이 있어서, 가속전압을 증가시키면 보다 단파장의 단단한 X선을 함유하게 되어 전체의 X선 세기도 증가한다. 또한 파장별 세기분포는 한계파장에 가까운 곳에 최대값이 있고, 파장이 길어짐에 따라 그 세기는 약해진다. X선관에서 나오는 X선 에너지의 대부분을 차지하는 것으로서, 대상 물질로 가 큰 중을 사용할수록 발생효율이 높다.

② 특성X선 : 고유X선이라고도 한다. 연속X선과는 발생 구조가 다르며, 대상 물질의 원자 내에 있는 전자가 가속전자의 충격으로 교란되어 발생하는 것이다. X선관의 가속전압이 어느 한도를 넘었을 때에 연속X선에 겹쳐서 나타나며, 전압과는 관계없이 대상 물질로 사용한 물질에 특유한 불연속의 파장을 가지는 몇 개의 무리를 이루는 X선으로 성립되어 있다. 일반적으로 특성X선의 각 선은 K계열, M계열,…로 명명된 몇 가지 무리로 나누어지고, 각각의 무리에 속하는 선을 α,β…라고 하는 기호로 구별한다. 그러나 이들 각 선의 파장과 물질원소의 원자번호는 각각의 계열마다 파장의 제곱근이 원자번호에 반비례한다. 이 법칙을 모즐리의 법칙이라고 하며, 이것을 사용하면 어떤 물질이 원소인지 아닌지를 확인할 수 있고, 또한 아직 발견되지 않은 원소의 존재도 확인할 수 있다.

예컨대, 1933년 발견된 72번 원소()를 비롯하여 43,61,75의 원자번호를 가진 원소는 이 방법에 의하여 그 존재가 확인되었다. 또한, X선이 고체, 특히 금속에 부딪치면 투과X선 이외에 물질에서 새로운 X선이 발생한다. 이것을 2차X선이라 하며, 이 속에는 물질원자에 의하여 산란된 X선 외에, 그 원소에 특유한 특성X선이 포함되어 있다. 이러한 종류의 2차적으로 방출되는 특성X선을 일반적으로 형광X선이라 한다.