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
- X線の波長またはエネルギーを選択します。
- 物質の厚さ t または X線強度比 I₀/I を入力します。
- 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。
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]
[%]