X線の透過率 I/I₀ と物質の厚さ t

計算ツールの概要

このツールでは、入射X線の強度(I₀)と、厚さ t の均一な物質を透過した後のX線強度(I)との比、すなわち X線の透過率(I/I₀)を計算できます。

また、目標の透過率 I/I₀ を指定すれば、X線をその程度まで減衰させるのに必要な 物質の厚さ t を求められます。

 

使い方

  1. X線の波長またはエネルギーを選択します。
  2. 物質の厚さ t または X線強度比 I₀/I を入力します。
  3. 物質の密度(ρ)、含有元素の質量吸収係数(μ/ρ)、および各元素の重量%(w)を入力します。

 

理論

変数

記号 意味 単位
I0 入射X線強度 cps
I 透過X線強度 cps
t 物質の厚さ cm
ρ 物質の密度 g/cm3
μ 線吸収係数 1/cm
μ/ρ 質量吸収係数 cm2/g
W 各元素の質量比(重量パーセント) mass %
λ 波長 Å
E エネルギー keV

 

Beer–Lambertの法則

Beer–Lambert(ビール・ランバート)の法則は、光やX線が物質を通過するときの吸収の度合いを、その物質の特性と関連付ける法則です。
この関係は、次の式で表されます。

\(I = I_0 \cdot e^{-\mu t}\)

図は、入射強度 I₀ のX線が厚さ t の物質を通過し、透過後の強度 I となる様子を示しています。

Diagram showing an incident beam of intensity I₀ passing through a material of thickness t and emerging as a transmitted beam of intensity I.

X線の波長とエネルギーの関係式

X線の波長(λ)とエネルギー(E)の間には、次の関係式で表されます。

\(E = \frac{12.397639}{\lambda}\)

波長 (λ) とエネルギー (E) の関係
[Å]
[keV]
吸収係数
191.53012
[cm²/g]
[g/cm³]
938.497588
[1/cm]
透過率 I/I0 の計算
[cm]
0.36
[%]
物質の厚さ t の計算
[%]
0.0007
[cm]
0.007
[mm]
元素の質量吸収係数
元素1
[cm²/g]
[%]
元素2
[cm²/g]
[%]
元素3
[cm²/g]
[%]
元素4
[cm²/g]
[%]
元素5
[cm²/g]
[%]
元素6
[cm²/g]
[%]
元素7
[cm²/g]
[%]
元素8
[cm²/g]
[%]