| X線など高エネルギーの領域で輝線(line)を放射するメカニズムには， 鉄など重い原子核の原子スペクトル線， サイクロトロン線，電子・陽電子対消滅線などがあります． |
X線輝線／特性X線 |
原子はとびとびのエネルギー状態しかもてません．
原子が，高いエネルギー状態から低いエネルギー状態へ変化するとき，
エネルギーの差に相当する特定の波長の輝線(line)が放射されます．
X線領域のスペクトル線を特性X線と呼ぶこともあります． 水素原子のスペクトル線水素のエネルギー準位 |
鉄原子のモデル | 陽子1個からなる軽い原子核をもつ水素では， 原子スペクトル線は可視光近辺で放射されます． 元素の原子番号が増加し， 原子核に含まれる陽子の数が増えると， 原子核の電荷も大きくなるので， 原子核とまわりの電子の結びつきが強くなります． その結果，鉄のように， 多くの陽子や中性子からなる原子核をもつ重元素では， 原子スペクトル線はX線領域で放射されます． |
ヘリウム的鉄のX線輝線 蛍光X線輝線 
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鉄原子を含むプラズマガスの温度が高くなると（1億Kぐらい），
中性鉄原子のもつ26個の電子のほとんどは電離してしまいます．
最内殻の電子2個（●）だけを残して，
安定なヘリウム原子のようになった電離鉄（鉄イオン）を，
ヘリウム的な鉄イオン(Helium-like Iron ion)といいます．
ヘリウム的鉄は，典型的には6.7keVのX線光子
（●）を放射します． 逆にいえば，観測で6.7keVのX線光子がみつかれば， 鉄がほとんど電離してしまうほど高温（約1億K） のプラズマが存在していることを意味します．
プラズマガスの温度が低いと（たとえば1万Kぐらい），
鉄原子は中性かあまり電離していません．
そこへ近くから強いX線（●）が降り注ぐと，
鉄原子の一番内側の電子（●）が弾き飛ばされたりします．
そして電子の抜けた所へ上のエネルギー準位の電子
（●）が落ちて，
X線光子（●）が放射されます．
これを蛍光X線(fluorescent line)といいます．
中性鉄の蛍光X線は，典型的には6.4keVのX線光子
（●）を放射します． |
電子・陽電子対消滅線 |
電子（●）
とその反粒子の陽電子（●）が出会うと，
アインシュタインの式（E=mc2）にもとづいて，
電子と陽電子の質量すべてがエネルギーに，
具体的にはガンマ線光子（●）に変わります．
これを電子・陽電子対消滅(electron-positron pair annihilation)といいます．
電子・陽電子対消滅では，511keVぐらいのガンマ線光子が発生するので，
その特徴的なスペクトル線を，
電子・陽電子対消滅線と呼びます．
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