科學(xué)家們逐漸揭示了x射線衍射儀的本質(zhì)，作為一種波長(zhǎng)極短，能量很大的電磁波，x射線衍射儀的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)更短(約在0.001～100納米，醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的x射線衍射儀波長(zhǎng)約在0.001～0.1納米之間)，它的光子能量比可見(jiàn)光的光子能量大幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)倍。因此，x射線衍射儀除具有可見(jiàn)光的一般性質(zhì)外，還具有自身的特性。正由于x射線衍射儀的特性，使其在發(fā)現(xiàn)后不久，很快在物理學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上得到廣泛的應(yīng)用，特別是在醫(yī)學(xué)上，x射線衍射儀技術(shù)已成為對(duì)疾病進(jìn)行診斷和治療的專(zhuān)門(mén)學(xué)科，在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中占有重要地位。

 

    1.x射線衍射儀的物理效應(yīng)

 

    （1）穿透作用。x射線衍射儀因其波長(zhǎng)短，能量大，照在物質(zhì)上時(shí)，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過(guò)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。x射線衍射儀穿透物質(zhì)的能力與x射線衍射儀光子的能量有關(guān)，x射線衍射儀的波長(zhǎng)越短，光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)。x射線衍射儀的穿透力也與物質(zhì)密度有關(guān)，利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的物質(zhì)區(qū)分開(kāi)來(lái)。（左圖為x射線衍射儀行李檢查儀）

 

    （2）電離作用。物質(zhì)受x射線衍射儀照射時(shí)，可使核外電子脫離原子軌道產(chǎn)生電離。利用電離電荷的多少可測(cè)定x射線衍射儀的照射量，根據(jù)這個(gè)原理制成了x射線衍射儀測(cè)量?jī)x器。在電離作用下，氣體能夠?qū)щ?；某些物質(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機(jī)體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。

 

    （3）熒光作用。x射線衍射儀波長(zhǎng)很短不可見(jiàn)，但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時(shí)，可使物質(zhì)發(fā)生熒光（可見(jiàn)光或紫外線），熒光的強(qiáng)弱與x射線衍射儀量成正比。這種作用是x射線衍射儀應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)，利用這種熒光作用可制成熒光屏，用作透視時(shí)觀察x射線衍射儀通過(guò)人體組織的影像，也可制成增感屏，用作攝影時(shí)增強(qiáng)膠片的感光量。

 

    （4）熱作用。物質(zhì)所吸收的x射線衍射儀能大部分被轉(zhuǎn)變成熱能，使物體溫度升高。

 

    （5）干涉、衍射、反射、折射作用。這些作用在x射線衍射儀顯微鏡（左圖）、波長(zhǎng)測(cè)定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。（右圖為澳大利亞制造的新型x射線衍射儀顯微鏡拍攝的物體內(nèi)亞結(jié)構(gòu)高分辨率圖像）

 

    2.x射線衍射儀的化學(xué)效應(yīng)

 

    （1）感光作用。x射線衍射儀同可見(jiàn)光一樣能使膠片感光。膠片感光的強(qiáng)弱與x射線衍射儀量成正比，當(dāng)x射線衍射儀通過(guò)人體時(shí)，因人體各組織的密度不同，對(duì)x射線衍射儀量的吸收不同，膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得x射線衍射儀的影像。

 

    （2）著色作用。x射線衍射儀長(zhǎng)期照射某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，可使其結(jié)晶體脫水而改變顏色。

 

    3.x射線衍射儀的生物效應(yīng)

 

    x射線衍射儀照射到生物機(jī)體時(shí)，可使生物細(xì)胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機(jī)體發(fā)生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變。不同的生物細(xì)胞，對(duì)x射線衍射儀有不同的敏感度，可用于治療人體的某些疾病，特別是腫瘤的治療（右圖為治療腫瘤的X刀）。在利用x射線衍射儀的同時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致病人脫發(fā)、皮膚燒傷、工作人員視力障礙，白血病等射線傷害的問(wèn)題，在應(yīng)用x射線衍射儀的同時(shí)，也應(yīng)注意其對(duì)正常機(jī)體的傷害，注意采取防護(hù)措施。