Tecnicas de Carcterização dos materiais

Espectroscopia com raios-X
Introdução:

Raios-X são produzidos quando qualquer partícula eletricamente carregada, de suficiente energia cinética, é rapidamente desacelerada. Elétrons são normalmente usados, a radiação sendo produzida em um "tubo de raios-X" o qual contém uma fonte de elétrons e dois eletrodos metálicos. A alta voltagem mantida entre os eletrodos (algumas dezenas de milhares de volts) rapidamente atrai os elétrons para o ânodo, ou alvo, no qual eles colidem a alta velocidade. Raios-X são produzidos no ponto de impacto e irradiam em todas as direções. Se q é a carga de um elétron e V é a voltagem através dos eletrodos, então, a energia cinética (em Joules) dos elétrons no momento do impacto é dada pela equação (8):

K = qV =

1 2 mv 2

(8)

Intensidade dos Raios-X (unid. arb.)

onde m é a massa do elétron e v sua velocidade em m/s exatamente antes do impacto. Para uma voltagem de 30.000 V esta velocidade é, aproximadamente, um terço da velocidade da luz. A maior parte da energia cinética dos elétrons que atingem o alvo é convertida em calor, menos de 1% é transformado em raios-X.
Quando os raios-X que saem do alvo são analisados, é encontrado que eles são constituídos de uma mistura de diferentes comprimentos de onda e a variação de intensidade com comprimento de onda depende da voltagem do tubo. Figura 4 mostra o tipo de curvas obtidas. A intensidade é zero até um certo comprimento de onda, chamado de limite de comprimento de onda curto (λSWL), aumenta rapidamente até um máximo e, então, diminui, sem um limite definido no lado de comprimentos de onda longos. Quando a voltagem é aumentada, a intensidade de todos os comprimentos de onda aumenta e tanto λSWL quanto a posição do máximo se deslocam para comprimentos de ondas menores.
A radiação representada pelas curvas suaves mostradas na Figura 4 (correspondendo a voltagens de até
20 kV) é chamada de contínua, ou radiação branca, já que ela é constituída, como a luz