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X射线荧光光谱仪的物理原理介绍
  • 发布日期:2022-05-30      浏览次数:470
    • X射线荧光光谱仪(X-ray Fluorescence Spectrometer,简称:XRF光谱仪),是一种快速的、非破坏式的物质测量方法。
      X射线荧光的物理原理
      当材料暴露在短波长X光检查,或伽马射线,其组成原子可能发生电离,如果原子是暴露于辐射与能源大于它的电离势,足以驱逐内层轨道的电子,然而这使原子的电子结构不稳定,在外轨道的电子会“回补”进入低轨道,以填补遗留下来的洞。在“回补”的过程会释出多余的能源,光子能量是相等两个轨道的能量差异的。因此,物质放射出的辐射,这是原子的能量特性。
      XRF用X光或其他激发源照射待分析样品,样品中的元素之内层电子被击出后,造成核外电子的跃迁,在被激发的电子返回基态的时候,会放射出特征X光;不同的元素会放射出各自的特征X光,具有不同的能量或波长特性。检测器(Detector)接受这些X光,仪器软件系统将其转为对应的信号。这一现象广泛用于元素分析和化学分析,特别是在研究金属,玻璃,陶瓷和建筑材料,以及在地球化学研究、法医学、电子产品进料品管(EURoHS)和考古学等领域,在某种程度上与原子吸收光谱仪互补,减少工厂附设的品管实验室之分析人力投入。
      X荧光光谱仪(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。
      近年来,X荧光光谱分析在各行业应用范围不断拓展,已成为一种广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域,特别是在RoHS检测领域应用得多也广泛。   
      大多数分析元素均可用其进行分析,可分析固体、粉末、熔珠、液体等样品,分析范围为Be到U。并且具有分析速度快、测量范围宽、干扰小的特点。
      透射测定
      光谱仪的透射率或它的效率可用辅助单色仪装置来测定。在可见和近紫外实现这些测量没有任何困难。测量通过第一个单色仪的光通量,紧接着测量通过两个单色仪的光通量,以这种方式来确定第二个单色仪的透射率。
      绝对测量需要知道单色仪的绝对透射率:对于相对测量,以各种波长处的相对单位可以测量透射率。真空紫外线的这些测量有相当大的实验困难,因此通常使用辅助单色仪。在各种入射角的情况下分别测量衍射光栅的效率。在许多实验步骤中已成功地避免了校准上的困难。 
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