Das Prinzip der Röntgenquelle, die Röntgenstrahlen erzeugt

In Röntgenquellen werden Röntgenstrahlen hauptsächlich durch Elektronenbombardierung von Zielmaterialien erzeugt, und es gibt zwei spezifische Prinzipien:

1) Wenn ein Hochgeschwindigkeits-Elektron mit einem Zielatom kollidiert, ändert es seine ursprüngliche Flugbahn und verlangsamt sich, während Röntgenstrahlen mit einer Energie emittiert werden, die der Energiedifferenz vor und nach der Hochgeschwindigkeits-Elektronenkollision entspricht.

Aufgrund der unterschiedlichen relativen Positionen jedes Hochgeschwindigkeits-Elektrons, das mit dem Zielatom interagiert, sind auch die Strahlungsverluste, die jeder Wechselwirkung entsprechen, unterschiedlich, was zu unterschiedlichen Energien der ausgestrahlten Röntgenphotonen führt. Eine große Anzahl von Röntgenphotonen bildet ein frequenzkontinuierliches Röntgenemissionsspektrum, ähnlich wie eine Mischung aus monochromem Licht verschiedener Farben, um weißes Licht zu bilden. Die durch dieses Prinzip erzeugten Röntgenstrahlen werden also weiße Röntgenstrahlen genannt (auch als kontinuierliche Spektren bekannt).

2) Hochgeschwindigkeits-Elektronen kollidieren mit den inneren orbitalen Elektronen des Zielatoms, wodurch sie das Atom verlassen und zu freien Elektronen werden. Dadurch entsteht eine temporäre Elektronenvakanz im inneren Orbital, die sofort von den äußeren Elektronen gefüllt wird. Wenn orbitale Elektronen von der äußeren zur inneren Schicht übergehen, emittieren sie Röntgenstrahlen, und ihre Energie ist gleich der Differenz zwischen den Energieniveaus dieser beiden Orbitale.

Aufgrund der festen Energieniveaus jedes Orbitalelektrons des Zielatoms ist auch die erzeugte Röntgenenergie fixiert und hängt nur von den Eigenschaften des Zielatoms selbst ab; Die durch dieses Prinzip erzeugten Röntgenstrahlen werden also auch als Identifikations-Röntgenstrahlen (auch bekannt als Identifikationsspektren) bezeichnet.

Jedes Zielmaterial erzeugt gleichzeitig weiße Röntgenstrahlen und beschriftete Röntgenstrahlen. In Röntgendetektionsanwendungen hat die Probe selbst verschiedene Materialien, so dass Wolfram-Ziele, die mehr weiße Röntgenstrahlen produzieren, im Allgemeinen gewählt werden. In Röntgenfluoreszenzanalyseanwendungen, die zur Analyse der Zusammensetzung von Substanzen verwendet werden, werden häufig Molybdän-Targets gewählt, die anfälliger für die Produktion markierter Röntgenstrahlen sind.