X線における高次線

質問

X線の高次線というものがありますが、そもそもこれは何なのでしょうか？いったい何が高次なのでしょうか。

また、WDSの分析などでは一次線と高次線の波長の重なりがある場合、エネルギーの違いを利用して波高分析器で分離して見分けるそうですが、波長が同じなのにどうしてエネルギーに違いが生じるのでしょうか？

回答No.2

kenojisan · ベストアンサー

Ｘ線の高次線というのは、Ｘ線回折現象における高次反射のことです。
詳しくは、「Ｘ線回折」「ブラッグの式」をキーワードにして検索してみてください。
Ｘ線回折を現す基本式は、上述のブラッグの式と言うもので、
2dsinθ＝nλ
で表されます。ここで、dは回折に使われる結晶の面間隔、θは入射Ｘ線と結晶面が作る角度、λは回折を起こすＸ線の波長です。そして、nが問題の回折次数です。n=1が基本となる１次の反射で、隣り合う結晶の面でのＸ線の反射の光路差2dsinθがちょうど１波長分になる条件で、各結晶面での反射Ｘ線の位相が合って全体としての反射（回折）Ｘ線の強度が非常に強くなります。
ところが、この「位相が合う」条件は１波長分の光路差で無くてもかまわない訳で、波長の整数倍の光路差でも反射Ｘ線は強め合うことになります。それで、ブラッグの式を満足する整数nに対して、n次の反射と呼びます。
蛍光Ｘ線分析用の分光結晶もＸ線回折と同じ原理を利用しているので、１つの波長のＸ線に対して見かけ上その整数倍の波長の分光条件に対しても分光ピークが検出されます。これを、高次線と呼びます。
ところで、このような波長分散型の分光器を使った蛍光Ｘ線分析（WDS）の場合、波長が異なる蛍光Ｘ線なのに、偶然異なる高次線のピークが重なることが出てきます。例えば、波長3オングストロームの２次線と波長2オングストロームの３次線は重なってしまって見分けがつきません。しかし、この二つのＸ線は波長が異なるＸ線なので、当然エネルギーは違っています。それで、波高分析器を使えば分離できるというわけです。

回答No.1

Denkigishi

Ｘ線そのものに特に詳しくはありませんが、Ｘ線も電磁波ですから、電磁波の一般的性質から判断して回答します。
高次とは高調波のことです。もしＸ線の振幅波形（時間関数）が純粋な正弦波であれば周波数スペクトルは一つですが、波形に角があったり歪があったりすると、それは基本波の整数倍の周波数成分（＝高調波）が存在するということです。
波長は周波数に反比例するので、基本波と高次波（高調波）の波長が同じというのは認識が違っています。