詳細(xì)解析X熒光光譜儀的技術(shù)原理

更新時(shí)間：2022-10-26

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　　X熒光光譜儀由激發(fā)源和探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。X射線管產(chǎn)生入射X射線，激發(fā)被測(cè)樣品，產(chǎn)生X熒光，探測(cè)器對(duì)X熒光進(jìn)行檢測(cè)。

　　X熒光光譜儀的技術(shù)原理：

　　受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì)放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長(zhǎng)特性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些放射出來(lái)的二次X射線的能量及數(shù)量。然后，儀器軟件將探測(cè)系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類及含量。

　　元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(zhǎng)的X射線，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線的波長(zhǎng)λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下：

　　λ=K(Z-s)-2

　　式中K和S是常數(shù)。

　　而根據(jù)量子理論，X射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個(gè)光具有的能量為：

　　E=hν=h C/λ

　　式中，E為X射線光子的能量，單位為keV；h為普朗克常數(shù)；ν為光波的頻率；C為光速。

　　因此，只要測(cè)出熒光X射線的波長(zhǎng)或者能量，就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外，熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進(jìn)行元素定量分析。

　　X熒光光譜儀在化學(xué)分析：

　　主要使用X射線束激發(fā)熒光輻射。到了現(xiàn)在，該方法作為非破壞性分析技術(shù)，并作為過(guò)程控制的工具，廣泛應(yīng)用于采掘和加工工業(yè)。原則上，輕的元素，可分析出鈹（z=4），但由于儀器的局限性和輕元素的低X射線產(chǎn)量，往往難以量化，所以針對(duì)能量分散式的X熒光光譜儀，可以分析從輕元素的鈉（z=11）到鈾，而波長(zhǎng)分散式則為從輕元素的硼到鈾。

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