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X射線熒光光譜儀的技術(shù)原理

時(shí)間：2018/10/9閱讀：2134

X射線熒光光譜儀是利用初級(jí)X射線光子或其他微觀離子激發(fā)待測(cè)物質(zhì)中的原子，使之產(chǎn)生熒光（次級(jí)X射線）而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)態(tài)研究的方法。按激發(fā)、色散和探測(cè)方法的不同，分為X射線光譜法（波長(zhǎng)色散）和X射線能譜法（能量色散）。具有重現(xiàn)性好，測(cè)量速度快，靈敏度高的特點(diǎn)。能分析F(9)～U(92)之間所有元素。樣品可以是固體、粉末、熔融片，液體等，分析對(duì)象適用于煉鋼、有色金屬、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行業(yè)樣品。

X射線熒光光譜儀的技術(shù)原理介紹：

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(lèi)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(lèi)，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。

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