RADIOLOGY GLOSSARY

特性X線（Characteristic X-ray）

IN ONE LINE

一言でいうと

内殻電子の空席を外側の電子が埋めるとき、エネルギー差として発生する固有エネルギーのX線です。

BEGINNER GUIDE

原子の中で電子が席替えしたときに、決まったエネルギーのX線が出ます。

階段の高い段から低い段へ降りた分だけ、決まった量のエネルギーを出すイメージです。

特性X線は、原子の内殻電子が除かれてできた空孔へ外殻電子が遷移するとき、二つの殻の結合エネルギー差として放出されるX線です。元素ごとに固有の離散エネルギーを持ちます。

X線管スペクトルでは連続的な制動X線の上にKα、Kβなどのピークとして現れます。入射電子エネルギーが対象殻の結合エネルギーを超えなければ、その系列は発生しません。

内殻空孔を外側の電子が埋める遷移で、初期殻と最終殻の結合エネルギー差ΔEを光子として放出する現象です。L殻からK殻への遷移はKα、M殻からK殻はKβ線となります。エネルギーがAuger電子へ渡る競合過程もあります。

K殻結合エネルギー70 keV、L殻12 keVの原子でL→K遷移が起こるとします。

特性X線エネルギー = 70 - 12 = 58 keV

58 keVのKα線が生じます。入射電子の全エネルギーではなく、殻間の結合エネルギー差で決まります。

特性X線のエネルギーはターゲット物質の原子構造で決まります。Kα、Kβなどがあり、制動放射の連続スペクトル上に線スペクトルとして現れます。