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第66位  X線 - 2018年07月10日


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X線
X線(エックスせん、英: X-ray)とは、波長が1pm - 10nm程度の電磁波のことを言う。発見者であるヴィルヘルム・レントゲンの名をとってレントゲン線と呼ばれる事もある。放射線の一種である。X線撮影、回折現象を利用した結晶構造の解析などに用いられる。 X線はドイツのヴィルヘルム・レントゲンが1895年11月8日に発見した特定の波長域を持つ電磁波である。 X線の発見は当時直ちに大反響を呼び、X線の発生について理論的方向付けを与えようとしたポアンカレは1896年1月に、蛍光物質とX線の関連について予測を述べた。その予測に従い、翌月の2月にアンリ・ベクレルはウランを含む燐光体が現代からいえば放射性物質であることを発見するなどX線の発見は原子核物理の端緒となった。 なお、日本の法令の条文上では片仮名を用いて「エックス線」若しくは「エツクス線」(ツを小文字を使わずに表記する)と表記するのが原則となっている。 呼称の由来は数学の“未知数”を表す「X」で、これもレントゲンの命名による。 発生方法 電子の励起準位の差によるもの 例えば、対陰極として銅、モリブデン、タングステンなどの標的に、加速した電子ビーム(30 keV程度)を当て原子の1s軌道の電子を弾き飛ばす、すると空になった1s軌道に、より外側の軌道(2p、3p軌道など)から電子が遷移してくる。 (Wikipedia:X線)

X線天文学
X線天文学(えっくすせんてんもんがく、英語:X-ray astronomy)は観測天文学の一分野で、天体から放射されるX線の研究を行なう。X線放射は地球の大気によって吸収されるため、X線の観測装置は高い高度へ運ばなければならない。そのためにかつては気球やロケットが用いられた。現在ではX線天文学は宇宙探査の一分野となっており、X線検出器は人工衛星に搭載されるのが普通である。 X線は一般に、100万~1億Kという極端な高温のガスから放射される。このような天体では原子や電子が非常に高いエネルギーを持っている。1962年の最初の宇宙X線源の発見は驚くべきものであった。このX線源はさそり座で最初に発見されたX線源であることからさそり座X-1と呼ばれ、天の川の中心方向に位置していた。発見者のリカルド・ジャコーニはこの発見によって2002年のノーベル物理学賞を受賞した。後に、このX線源から放出されているX線は可視光での放射強度より1万倍も強いことが明らかになった。さらに、このX線の放射エネルギーは太陽の全波長での放射エネルギーの10万倍に達するものであった。 (Wikipedia:X線天文学)

X線回折
X線回折(エックスせんかいせつ、X‐ray diffraction、XRD)は、X線が結晶格子で回折を示す現象である。 1912年にドイツのマックス・フォン・ラウエがこの現象を発見し、X線の正体が波長の短い電磁波であることを明らかにした。 逆にこの現象を利用して物質の結晶構造を調べることが可能である。このようにX線の回折の結果を解析して結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法をX線結晶構造解析あるいはX線回折法という。しばしばこれをX線回折と略して呼ぶ。他に同じように回折現象を利用する結晶構造解析の手法として、電子回折法や中性子回折法がある。 1895年にヴィルヘルム・レントゲンがX線を発見。1912年にマックス・フォン・ラウエが硫化亜鉛結晶によるX線回折現象を発見し、続く1913年には、ヘンリー・ブラッグとローレンス・ブラッグの父子がブラッグの法則を発表してX線回折による構造解析に理論的な基礎を与えた。 (Wikipedia:X線回折)

X線構造解析
『X線回折』より : X線回折(エックスせんかいせつ、X‐ray diffraction、XRD)は、X線が結晶格子で回折を示す現象である。 1912年にドイツのマックス・フォン・ラウエがこの現象を発見し、X線の正体が波長の短い電磁波であることを明らかにした。 逆にこの現象を利用して物質の結晶構造を調べることが可能である。このようにX線の回折の結果を解析して結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法をX線結晶構造解析あるいはX線回折法という。しばしばこれをX線回折と略して呼ぶ。他に同じように回折現象を利用する結晶構造解析の手法として、電子回折法や中性子回折法がある。 1895年にヴィルヘルム・レントゲンがX線を発見。1912年にマックス・フォン・ラウエが硫化亜鉛結晶によるX線回折現象を発見し、続く1913年には、ヘンリー・ブラッグとローレンス・ブラッグの父子がブラッグの法則を発表してX線回折による構造解析に理論的な基礎を与えた。 (Wikipedia:X線構造解析)

X線結晶構造解析
『X線回折』より : X線回折(エックスせんかいせつ、X‐ray diffraction、XRD)は、X線が結晶格子で回折を示す現象である。 1912年にドイツのマックス・フォン・ラウエがこの現象を発見し、X線の正体が波長の短い電磁波であることを明らかにした。 逆にこの現象を利用して物質の結晶構造を調べることが可能である。このようにX線の回折の結果を解析して結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法をX線結晶構造解析あるいはX線回折法という。しばしばこれをX線回折と略して呼ぶ。他に同じように回折現象を利用する結晶構造解析の手法として、電子回折法や中性子回折法がある。 1895年にヴィルヘルム・レントゲンがX線を発見。1912年にマックス・フォン・ラウエが硫化亜鉛結晶によるX線回折現象を発見し、続く1913年には、ヘンリー・ブラッグとローレンス・ブラッグの父子がブラッグの法則を発表してX線回折による構造解析に理論的な基礎を与えた。 (Wikipedia:X線結晶構造解析)

X線構造回折
『X線回折』より : X線回折(エックスせんかいせつ、X‐ray diffraction、XRD)は、X線が結晶格子で回折を示す現象である。 1912年にドイツのマックス・フォン・ラウエがこの現象を発見し、X線の正体が波長の短い電磁波であることを明らかにした。 逆にこの現象を利用して物質の結晶構造を調べることが可能である。このようにX線の回折の結果を解析して結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法をX線結晶構造解析あるいはX線回折法という。しばしばこれをX線回折と略して呼ぶ。他に同じように回折現象を利用する結晶構造解析の手法として、電子回折法や中性子回折法がある。 1895年にヴィルヘルム・レントゲンがX線を発見。1912年にマックス・フォン・ラウエが硫化亜鉛結晶によるX線回折現象を発見し、続く1913年には、ヘンリー・ブラッグとローレンス・ブラッグの父子がブラッグの法則を発表してX線回折による構造解析に理論的な基礎を与えた。 (Wikipedia:X線構造回折)

X線写真
X線撮影(エックスせんさつえい)は、エックス線を目的の物質に照射し、透過したエックス線を写真乾板・写真フィルム・イメージングプレート・フラットパネルディテクターなどの検出器で可視化することで、内部の様子を知る画像検査法の一種である。 医療の他、空港の手荷物検査などの非破壊検査に利用されている。X線の発見者であるヴィルヘルム・レントゲンに因み、レントゲン撮影または単にレントゲンとも呼ぶ。医療従事者は X‐ray Photograph を略して X-P ともいう。 原理 最も一般的に知られているX線撮影では、X線照射装置とフィルムの間に体を置き、焼き付けて画像化する。X線は感光板を黒く変色させるため、体がX線を通過させた部分では黒く写り、体がX線を阻止した場合には、その部分が白く写る。通常の診療では、前者の黒く写った部分を「明るい」、後者の白い部分を「暗い」と表現するが、これはすなわち、肺炎や腫瘍などでは、X線透過度が低くなってフィルムに白い影を落とすところからきた表現である。 (Wikipedia:X線写真)

X線光電子分光
X線光電子分光(エックスせんこうでんしぶんこう)は、光電子分光の1種である。略称はXPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) または ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, エスカ)。サンプル表面にX線を照射し、生じる光電子のエネルギーを測定することで、サンプルの構成元素とその電子状態を分析することができる。他にもPES、PS等とも呼ばれる。 原理 物質にX線を照射すると、原子軌道の電子が励起され、光電子として外にたたき出される。この光電子は E = h \nu - E_B(E_B は電子の結合エネルギー)にしたがったエネルギー値をもつため、X線のエネルギーが一定であれば(すなわち単一波長であれば)、E_B を求めることができる。 (Wikipedia:X線光電子分光)

X線小角散乱
X線小角散乱(Xせんしょうかくさんらん、small angle X-ray scattering)とは、X線を物質に照射して散乱する X線のうち、散乱角が小さいものを測定することにより物質の構造情報を得る手法である。略して SAXS ということも多い。あるいは、X線の小角度の散乱(小角散乱)の現象のことを指す。 X線の散乱を、角度によって分類した場合、小角散乱と広角散乱(回折)とに大別される。どの程度の散乱角度から小角散乱というかは場合によって異なるが、通常は10度以下の場合をいう。広角散乱を利用する分析法(X線回折)が結晶中の原子配列のようなオングストロームオーダーの分析に使用されるのに対し、小角散乱法では微粒子や液晶、合金の内部構造といった数ナノメートルレベルでの規則構造の分析に用いる。 小角散乱法では、入射光に非常に近い位置での測定を行うため、精密な光学系と、場合によっては強力なX線源が必要となる。SPring-8やPF(PFリング)などの放射光を利用することも多い。(国内の放射光施設では、KEK/PF、Spring-8、SAGA-LSに測定用ビームラインが設置されている) 蛋白質のX線溶液散乱法 SAXS は蛋白質の溶液内の構造を決める目的に良く用いられる。 (Wikipedia:X線小角散乱)

X線顕微鏡
X線顕微鏡(—せんけんびきょう)とは、X線をプローブとして観察する顕微法の総称である。可視光に比べて波長の短いX線を使用するため、空間分解能が高い画像を得ることができる可能性があり、注目されている。観測法としては結像型・走査型が、観測手段によりX線吸収・位相変化・蛍光X線などの利用がある。強度の強い光源が必要となるため、主にシンクロトロン放射光を利用して発達している。用いられる光学素子として最も代表的なのはゾーンプレートである。現在の分解能は 15 nm が最高値である。 (Wikipedia:X線顕微鏡)

X線検査
X線検査(えっくすせんけんさ)とは 医療における検査法。記事 X線写真に詳しい。 構造物の検査法。記事 非破壊検査に詳しい。 (Wikipedia:X線検査)


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