กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

สัมประสิทธิ์การลดทอนมวล

สัมประสิทธิ์ การลดทอนมวล หรือ สัมประสิทธิ์การลดทอนลำแสงแคบ ของมวลของวัสดุ คือ สัมประสิทธิ์การลดทอน ที่ปรับให้เป็นมาตรฐานตามความหนาแน่นของวัสดุ กล่าวคือ การลดทอนต่อหน่วยมวล...

สัมประสิทธิ์การลดทอนมวล

ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของไอโซโทป ที่เลือกไว้ สำหรับโฟตอนรังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานสูงถึง 250 keV

สัมประสิทธิ์การลดทอนมวลหรือสัมประสิทธิ์การลดทอนลำแสงแคบของมวลของวัสดุ คือสัมประสิทธิ์การลดทอนที่ปรับให้เป็นมาตรฐานตามความหนาแน่นของวัสดุ กล่าวคือ การลดทอนต่อหน่วยมวล (แทนที่จะเป็นต่อหน่วยระยะทาง) ดังนั้นจึงบ่งบอกว่ามวลของวัสดุสามารถถูกทะลุผ่านได้ง่ายเพียงใดโดยลำแสงเสียงอนุภาคหรือพลังงานหรือสสารอื่น ๆ[ 1 ] นอกเหนือจากแสงที่มองเห็นได้แล้ว ยังสามารถกำหนดสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลสำหรับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อื่น ๆ (เช่นรังสีเอกซ์ ) เสียงหรือลำแสงอื่น ๆ ที่สามารถลดทอนได้หน่วย SI ของสัมประสิทธิ์การ ลดทอนมวลคือ ตารางเมตรต่อกิโลกรัม ( m 2 /kg ) หน่วยทั่วไปอื่น ๆ ได้แก่ cm 2 /g (หน่วยที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของรังสีเอกซ์) และ L⋅g −1 ⋅cm −1 (บางครั้งใช้ในเคมีของสารละลาย) สัมประสิทธิ์การดับแสงมวลเป็นคำเก่าสำหรับปริมาณนี้[ 1 ]

สัมประสิทธิ์การลดทอนมวลสามารถมองได้ว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของพื้นที่หน้าตัดการดูดกลืนโดยที่พื้นที่ประสิทธิผลถูกกำหนดต่อหน่วยมวลแทนที่จะเป็นต่ออนุภาค

นิยามทางคณิตศาสตร์

สัมประสิทธิ์การลดทอนมวลถูกกำหนดโดย โดย ที่

เมื่อใช้สัมประสิทธิ์การลดทอนมวลกฎของเบียร์-แลมเบิร์ตจะเขียนในรูปแบบอื่นได้ดังนี้ โดย ที่ คือความหนาแน่นเชิงพื้นที่หรือที่เรียกว่าความหนาของมวล และคือความยาวที่เกิดการลดทอน

สัมประสิทธิ์การดูดกลืนและการกระเจิงมวล

เมื่อลำแสงแคบ ( ลำแสงขนาน ) ผ่านปริมาตรหนึ่ง ลำแสงจะสูญเสียความเข้มไปเนื่องจากสองกระบวนการ คือการดูดกลืนและการกระเจิง

สัมประสิทธิ์การดูดกลืนมวลและสัมประสิทธิ์การกระเจิงมวลถูกกำหนดดังนี้ โดย ที่

  • μaคือค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง
  • μs คือสัมประสิทธิ์การกระเจิง

ในโซลูชัน

ในวิชาเคมี มักใช้ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลสำหรับสารเคมีที่ละลายอยู่ในสารละลายในกรณีนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลจะถูกกำหนดโดยสมการเดียวกัน ยกเว้นว่า "ความหนาแน่น" คือความหนาแน่นของสารเคมีชนิดนั้นเพียงชนิดเดียว และ "การลดทอน" คือการลดทอนเนื่องจากสารเคมีชนิดนั้นเพียงชนิดเดียวค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนที่แท้จริง คำนวณได้จาก สูตร โดย แต่ละพจน์ในผลรวมคือค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลและความหนาแน่นของส่วนประกอบต่างๆ ในสารละลาย ( ต้องรวม ตัวทำละลายด้วย) แนวคิดนี้สะดวกเพราะค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของสารชนิดหนึ่งๆ แทบจะไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้น (ตราบใดที่เงื่อนไขบางประการเป็นไปตามที่กำหนด)

แนวคิดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดคือค่าการดูดกลืนแสงโมลาร์ ทั้งสองมีความสัมพันธ์เชิงปริมาณโดย

(สัมประสิทธิ์การลดทอนมวล) × ( มวลโมลาร์ ) = (ค่าการดูดกลืนแสงโมลาร์)

เอ็กซ์เรย์

สัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของเหล็กพร้อมแหล่งกำเนิดการลดทอนต่างๆ ได้แก่การกระเจิงแบบสอดคล้องการกระเจิงแบบไม่สอดคล้อง การดูดกลืนแสงและการสร้างคู่ สองประเภท ความไม่ต่อเนื่องของ ค่า การดูดกลืนแสงเกิดจากขอบ Kข้อมูลกราฟมาจากฐานข้อมูล XCOM ของNIST
ค่า สัมประสิทธิ์การลดทอนมวลที่แสดงสำหรับธาตุทั้งหมดที่มีเลขอะตอม Z น้อยกว่า 100 ซึ่งรวบรวมจากโฟตอนที่มีพลังงานตั้งแต่ 1 keV ถึง 20 MeV ความไม่ต่อเนื่องในค่าเกิดจากขอบการดูดกลืนซึ่งแสดงไว้ด้วยเช่นกัน

ตารางค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของโฟตอน มีความสำคัญอย่างยิ่งในฟิสิกส์รังสีวิทยาการถ่ายภาพรังสี (เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และความปลอดภัย) การวัดปริมาณรังสีการเลี้ยวเบนการแทรกสอด ผลึกศาสตร์และสาขาอื่นๆ ของฟิสิกส์ โฟตอนอาจอยู่ในรูปของรังสีเอกซ์รังสีแกมมาและ รังสีเบร็ มส์ตรัลลุง

ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวล ซึ่งคำนวณจากค่าที่เหมาะสมของภาคตัดขวางของโฟตอนจะขึ้นอยู่กับการดูดกลืนและการกระเจิงของ รังสี ตกกระทบที่เกิดจากกลไกต่างๆ หลายประการ เช่น

ค่าที่แท้จริงได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนแล้ว และประชาชนทั่วไปสามารถเข้าถึงได้ผ่านฐานข้อมูลสามแห่งที่ดำเนินการโดยสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST):

  1. ฐานข้อมูล XAAMDI; [ 2 ]
  2. ฐานข้อมูล XCOM; [ 3 ]
  3. ฐานข้อมูล FFAST [ 4 ]

การคำนวณองค์ประกอบของสารละลาย

หากละลายสารเคมีที่ทราบชนิดหลายชนิดในสารละลายเดียวกัน สามารถคำนวณความเข้มข้นของแต่ละชนิดได้โดยใช้การวิเคราะห์การดูดกลืนแสง ขั้นแรก ต้องวัดหรือค้นหาค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลของตัวถูกละลายหรือตัวทำละลายแต่ละชนิด โดยควรวัดในช่วงความยาวคลื่นที่กว้าง ประการที่สอง ต้องวัดค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของสารละลายจริง สุดท้าย ใช้สูตรที่คำนวณได้

สามารถปรับสเปกตรัมได้โดยใช้ρ 1 , ρ 2 , … เป็นพารามิเตอร์ที่ปรับได้ เนื่องจากμและμ / ρ i แต่ละตัว เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่น หากมี ตัวถูกละลายหรือตัวทำละลาย Nตัว กระบวนการนี้ต้องการ ความยาวคลื่นที่วัดได้ อย่างน้อยN ค่าเพื่อสร้างระบบสมการเชิงเส้นพร้อมกัน ที่สามารถ หาคำตอบได้ แม้ว่าการใช้ความยาวคลื่นที่มากขึ้นจะให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้มากกว่าก็ตาม

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mass_attenuation_coefficient&oldid=1344129716 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สัมประสิทธิ์การลดทอนมวล

สัมประสิทธิ์ การลดทอนมวล หรือ สัมประสิทธิ์การลดทอนลำแสงแคบ ของมวลของวัสดุ คือ สัมประสิทธิ์การลดทอน ที่ปรับให้เป็นมาตรฐานตามความหนาแน่นของวัสดุ กล่าวคือ การลดทอนต่อหน่วยมวล...

นิยามทางคณิตศาสตร์

สัมประสิทธิ์ การลดทอนมวล ถูกกำหนดโดย โดย ที่ μ ρ ม , {\displaystyle {\frac {\mu }{\rho _{m}}},}

สัมประสิทธิ์การดูดกลืนและการกระเจิงมวล

เมื่อลำแสงแคบ ( ลำแสงขนาน ) ผ่านปริมาตรหนึ่ง ลำแสงจะสูญเสียความเข้มไปเนื่องจากสองกระบวนการ คือ การดูดกลืน และ การ กระเจิง

ในโซลูชัน

ในวิชาเคมี มักใช้ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลสำหรับ สารเคมี ที่ละลายอยู่ใน สารละลาย ในกรณีนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลจะถูกกำหนดโดยสมการเดียวกัน ยกเว้นว่า "ความหนาแน่น" คือความหนาแน่นของสารเคมีชนิดนั้นเพียงชนิดเดียว และ "การลดทอน"...