“X射線”又稱倫琴射線，它是一種波長很短的電磁輻射。波長越短的X射線能量越大，叫做硬X射線，波長長的X射線能量較低，稱為軟X射線。當(dāng)在真空中，高速運(yùn)動的電子轟擊金屬靶時，靶就放出X射線，放出的X射線分為兩類：如果被靶阻擋的電子的能量不越過一定限度時，只發(fā)射連續(xù)光譜的輻射，這種輻射叫做軔致輻射；另外一種不連續(xù)的、只有幾條特殊的線狀光譜，這種發(fā)射線狀光譜的輻射叫做特征輻射，又叫標(biāo)識輻射。連續(xù)光譜的性質(zhì)和靶材料無關(guān)，而特征光譜和靶材料有關(guān)，不同的材料有不同的特征光譜，這就是為什么稱之為“特征”的原因。X射線是原子中最靠內(nèi)層的電子躍遷時發(fā)出來的，而光學(xué)光譜則是外層的電子躍遷時發(fā)射出來的。下面探討一下X射線產(chǎn)生的機(jī)理。

1、軔致輻射

X射線通常是由高速電子在真空中撞擊靶而獲得的。高速電子到了靶上，受靶中原子核的庫侖場的作用而速度驟減，由此伴隨產(chǎn)生的輻射叫軔致輻射，又稱為剎車輻射。所得X射線譜為連續(xù)X射線譜，此連續(xù)譜在短波端有一極限，因?yàn)閄光子的能量最大只能等于入射電子能量?，F(xiàn)在已建成許多高能電子加速器，因此由軔致輻射所得X射線波長可以很短。

2、電子俘獲

β衰變包括3種方式：β-衰變、β+衰變和電子俘獲（EC）。其中電子俘獲（EC）這種衰變可以表示為

即母核俘獲1個核外軌道電子使核內(nèi)1個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶樱⒎懦?個中微子，所以子核的電荷數(shù)變?yōu)閆-1，而質(zhì)量數(shù)保持不變。在一般情況下，K層上的電子被原子核俘獲的居多，因?yàn)镵層最靠近原子核醫(yī)學(xué)教諭網(wǎng)整理，被俘獲的概率最大，但是L層上的電子被俘獲的概率也是存在的。原子核在俘獲了電子之后，子核原子的K層或L層上將出現(xiàn)一個電子空位，當(dāng)某一外層電子來填補(bǔ)這個空位時，可能會出現(xiàn)下面兩種情況之一：要么以標(biāo)識X射線的形式將多余的能量釋放，要么將多余的能量交給另一層上的其他電子，此電子獲得能量而脫離原子，成為俄歇電子。伴有X射線或俄歇電子的發(fā)射是K俘獲過程的標(biāo)志。

3、內(nèi)轉(zhuǎn)換

原子核可以通過某種方式（譬如β衰變）達(dá)到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子核可以通過發(fā)射γ射線躍遷到低激發(fā)態(tài)或基態(tài)，這種現(xiàn)象稱為γ衰變或稱γ躍遷。核能級躍遷所發(fā)出的光子與原子能級躍遷所發(fā)出的光子沒本質(zhì)的差別，不同的是原子能級躍遷發(fā)射的光子能量只有eV～keV數(shù)量級，而核能級躍遷發(fā)射的光子能量卻有MeV數(shù)量級。在不考慮核的反沖時，光子能量Eg可以表示為下面的形式Eg=Es-Ex.有時原子核從激發(fā)態(tài)到較低能態(tài)的躍遷并不放出光子，而是把能量直接交給核外電子，使電子脫離原子，這種現(xiàn)象稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換（IC），脫離原子的電子稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子。處于激發(fā)態(tài)的原子核可以通過放射γ光子回到基態(tài)，也可以通過產(chǎn)生內(nèi)轉(zhuǎn)換電子回到基態(tài)，究竟發(fā)生的是哪種過程，完全決定于核的能級特性。醫(yī)學(xué)教諭網(wǎng)整理內(nèi)轉(zhuǎn)換電子的動能與殼層電子的電離能之和應(yīng)是原子核的兩能級間的能量差。也就是等于在兩原子核能級間躍遷所輻射出的γ光子的能量。對于內(nèi)轉(zhuǎn)換的研究是獲得有關(guān)核能級知識的重要手段。當(dāng)然通過內(nèi)轉(zhuǎn)換方式還可以產(chǎn)生原子的特征X射線。