逆向拟合法量化测定X线与物质相互作用后的强度变化规律

目的:使用X线衍射仪、自制载物台逆向拟合法量化分析X射线与不同物质相互作用后的强度变化规律及影响因素。方法:实验使用逆向拟合法验证朗伯比尔定律,列举可能影响穿过物质层后的X射线强度的若干因素(管电压、管电流、距离、物质原子序数和物质层厚度等),设计多组实验样本,通过各组对各种因素的实验验证,逆向说明影响因素与穿过物质层后X射线强度的关系。结果:在实验设备有效量程范围内,管电流、物质层厚度和原子序数与穿过物质层的X射线强度呈线性关系;而管电压和X射线发射器与接收器间的距离与穿过物质层的X射线强度呈非线性关系,即当管电压发生线性变化时,穿过物质层后的X射线强度在10~25 kV范围内的管电压下缓慢增加,在25~35 kV范围内时X射线强度迅速增大,X射线强度∝kV2;当X射线发射器与接收器间距离发生线性变化时,穿过物质层的X射线强度在9.00~13.00cm距离范围内变化显著,而在13.00~17.00 cm距离范围内变化不明显,X射线强度∝1/r2。通过以上关系验证了朗伯比尔定律及其普适性,并探讨利用模拟人进行深入实验验证。结论:该方法简单直观,可快速测定X射线与不同物质相互作用后的强度变化规律,验证相关影响因素,可用于相关医学物理实验教学。