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波长色散X射线荧光光谱仪的工作过程是怎样的呢?

发布时间:2019-04-10 阅读:214

    波长色散X射线荧光光谱仪是利用原级X射线或其他光子源激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)。从而进行物质成分分析的仪器。X射线荧光光谱仪又称XRF光谱仪,有色散型和非色散型两种。它的优点是不破坏样品,分析速度快,适用于测定原子序数4以上的所有化学元素,分析精度高,样品制备简单。
    X射线荧光光谱分析技术目前已在地质、冶金、材料、环境等无机分析领域得到了广泛的应用,是各种无机材料中主组分分析zui重要的技术手段之一,各种与X射线荧光光谱相关的分析技术,如同步辐射XRF、全反射XRF光谱技术等,在痕量和超痕量分析中发挥着重要的作用。波长色散X射线荧光光谱仪的工作过程是怎样的呢?
    XRF工作原理是X射线光管发出的初级X射线照射样品,样品中原子的内层电子被激发,当外层电子跃迁时产生特征X射线,通过分析样品中不同元素产生的特征荧光X射线波长(或能量)和强度,可以获得样品中的元素组成与含量信息,达到定性定量分析的目的。
    X射线是一种波长较短的电磁辐射,通常是指能量范围在0.1~100 keV的光子。X射线与物质的相互作用主要有荧光、吸收和散射三种。
    根据经典电磁理论,运动的带电粒子的运动速度发生改变时会向外辐射电磁波。实验室中常用的X射线源便是利用这一原理产生的:利用被高压加速的电子轰击金属靶,电子被金属靶所减速,便向外辐射X射线。这些X射线中既包含了连续谱线,也包括了特征谱线。
    连续光谱是由高能的带电粒子撞击金属靶面时受到靶原子核的库仑力作用,突然改变速度而产生的电磁辐射(如图1)。由于在撞击时,有的带电粒子在一次碰撞中损失全部能量,有的带电粒子同靶发生多次碰撞逐步损失其能量,直到完全丧失为止,因而产生的波长是具有连续分布的电磁波。因此,它也称为韧致辐射、白色X射线或多色X射线。
    X射线或其他光子源激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)。从而进行物质成分分析的仪器。X射线荧光光谱仪又称XRF光谱仪,有色散型和非色散型两种。色散型又分为波长色散型和能量色散型。波长色散型XRF光谱仪由X射线管激发源,分光系统,探测器系统,真空系统和气流系统等部分组成。根据分析晶体的聚焦几何条件不同,分为非聚焦反射平晶式,半聚焦反射弯晶式,全聚焦反射弯晶式,半聚焦透射弯晶式等。其原理是:试样受X射线照射后,元素的原子内壳层电子被激发,并产生壳层电子跃迁而发射出该元素的特征X射线,通过探测器测量元素特征X射线的波长(能量)的强度与浓度的比例关系,便可进行定量分析。
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