X射线发生器由X射线管、高压发生器、管压和管流稳定电路以及保护电路等组成。这里着重介绍X射线管。X射线管的实质是个真空二极管,其阴极是钨丝,阳极为金属片。在阴极两端加上电流之后,钨丝发热,产生热辐射电子。这些电子在高压电场作用下被加速,轰击阳极(又称靶),产生X射线(此过程产生大量热量,为了保护靶材,必须确保循环水系统工作正常)。
常见的阳极靶材有:Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag, W,最常用的是Cu靶。常用靶材的标识X射线的波长和工作电压如下表所示:


X射线衍射中,Kα,Kβ具体代表什么?
X射线管发生出来的不是纯净的单色光,包含多种波长的射线,最主要的是K系射线。K系射线是指阴极电子碰撞阳极,使阳极电子产生K 激发,击走K 层电子后,L层或M 层电子填充K 层电子而产生的X 射线。
K 系射线又可以细分为 Kα(L 层电子填充)和 Kβ(M 层电子填充)两种波长略有差异的两种射线。而 X 射线衍射仪要求使用单色 X 射线。因此,需要在 XRD 测试时把后者除掉,传统的方法是在光路上加入一个滤波片(如 Ni)。
现在一般使用铜靶,在光路上增加一个石墨晶体单色器来去除 Kβ射线。单色器可以去除衍射背底,也可以去除 Kβ射线的干扰。Cu的特征谱线波长为:Kα1(1.54056 Å),Kα2 (1.54439 Å),Kβ1 (1.39222 Å)。对于铜靶,Kα波长取Kα1与Kα2的加权平均值,其值为1.54184 Å(布拉格方程和谢乐公式中的λ)。