공머생의 공부노트

물질 내를 진행한 X선의 강도는 내부에 있는 물질의 충돌에 의해 점점 감소하는데, 일반적으로 X선의 형광 혹은 산란에 의해 이루어진다. 이를 종합하여 X선의 흡광 이라고 표현한다. X선이 타겟 물질에 도달하는 순간을 $I_{0}$ 라고 할때 거리 x에 따라 X선 빛의 강도가 어느정도로 사라지는지 이론적으로 접근하는 식이 필요하다. ($I_{x}$ 를 찾아야 한다!!) 위의 그림처럼 시편 내의 한 지점인 x에서의 빛의 정도를 $I_{x}$라고 하자 (헷갈릴 수 있지만 임시로 저 지점을 x라고 이해하자) 이때 x 지점에서 X선이 극소량 dx를 이동한 지점에서 빛의 정도를 $I_{x+dx}$라고 할때, 빛이 dx만큼 이동하며 손실된 빛의 양을 dI 라고 하자. 그렇다면 다음 식이 직관적으로 성립한다. $$|d..

1. X선의 발생 기초 X선은 일종의 전자기파이다. 그리고 전자기파는 하전입자의 진동을 통해 발생한다. 이전 포스팅에서 륀트겐이 우연히 X선을 발견한 것처럼 같은 방식을 사용하면 전자기파를 만들 수 있다. 위의 그림과 같이 진공관에 양극과 음극을 설치하고 음극에서 전자가 열전자로 분리될 만한 열에너지를 가해주면 음극 금속에서 전자들이 들뜨게 된다. 이때 양극으로 고전압 (5~50kV)를 걸어주면 전자들이 양극으로 가속되기 시작한다. 이때 전자들이 양극(대음극)에 충돌하면 전자의 에너지가 감소하며 광자에너지로 발산되게 된다. 일반적인 전구와 다르게 전자가 가속되어 발생하는 에너지가 상대적으로 매우 크기 때문에 가시광선 파장의 빛이 아닌 X선 같은 에너지가 높은 빛이 나오게 되는 것이다. 나중에 텅스턴 램프..

X-선이란 재료과학분야에서는 그 무엇보다 중요한 분석장비로 어쩌면 모든 재료분석의 기본이 되는 장비일 것이다. XRD, SEM, TEM, SEM-EDX, XPS 등등 정말 수없이 많은 장비들이 X선의 원리로 움직인다. 심지어는 재료과학분야 뿐만이 아닌 물리학, 분자물리학, 의학 분야에서도 X선은 빠질수 없는 정말 기적적인 장비라고 해도 과언이 아니다. 이번 포스팅에서는 결정학에서 X선의 역사와 성질에 대해 알아보자 X-선은 무엇이고 어떤 원리로 재료의 원자수준에서 분석이 가능한 것일까?? X선은 빛의 성질을 가지는 전자기파로서 0.02Å ~ 100Å (Å = 대략적인 원자 사이거리 = 0.1nm) 파장을 가진다. 일반적으로 결정구조 해석에는 0.3Å ~ 3Å 길이의 파장을 사용한다. X선은 빛으로서 편광..