Entstehung der kontinuierlichen Röntgenstrahlung (Bremsstrahlung)

Entstehung der kontinuierlichen Röntgenstrahlung (Bremsstrahlung)

Immer wenn geladene Teilchen beschleunigt oder abgebremst werden, erzeugen sie elektromagnetische Strahlung.
Bei der hohen Geschwindigkeit der Primärelektronen des REM (bei 10keV hat ein Elektron etwa eine Geschwindigkeit von 20% der Lichtgeschwindigkeit), wird bei der Ablenkung (Bremsung) der Elektronen im elektrischen Feld der Atomkerne in der untersuchten Probe eine elektromagnetische Strahlung im Röntgenenergiebereich emittiert. D. h., die abgebremsten Elektronen verlieren ihre kinetische Energie in Form von Strahlung. Diesen Anteil nennt man Bremsstrahlung (Bremsstrahlungskontinuum) oder kontinuierliche Röntgenstrahlung.

Die kürzeste Wellenlänge λmin der Bremsstrahlung ist durch die Beschleunigungsspannung U (keV) gegeben und wird nach dem Gesetz von Duane-Hunt1 berechnet.
Die maximal mögliche Energie entsteht dann, wenn ein unbeeinflusstes Elektron (= Elektron mit primärer Elektronenenergie) vollständig abgebremst wird. Das kontinuierliche Bremsstrahlungsspektrum endet genau bei der primären Elektronenenergie E0. Am Abbruch des Bremsstrahlungsspektrums kann die primäre Elektronenenergie bestimmt werden.
Somit ergeben sich zwei Grundkomponenten für die EDX, die „Peaks“ der charakteristischen Strahlung und der Bremsstrahlungsuntergrund.