您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
X熒光光譜儀分析原理
閱讀：194 發(fā)布時間：2024-5-9
對X熒光進行檢測的探測器
X熒光光譜儀（XRF）由激發(fā)源（X射線管）和探測系統(tǒng)構成。X射線管產(chǎn)生入射X射線（一次X射線），激發(fā)被測樣品，產(chǎn)生X熒光（二次X射線），探測器對X熒光進行檢測。
技術原理
受激發(fā)的樣品中的每一種元素會放射出二次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特性。探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次X射線的能量及數(shù)量。然后，儀器軟件將探測系統(tǒng)所收集到的信息轉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)而引起內層電子的躍遷，同時發(fā)射出具有一定特殊性波長的X射線，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線的波長λ與元素的原子序數(shù)Z有關，其數(shù)學關系如下：
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,只要測出熒光X射線的波長或者能量,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。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量有一定的關系，據(jù)此，可以進行元素定量分析。
主要用途
X熒光光譜儀根據(jù)各元素的特征X射線的強度，可以 測定元素含量。
近年來，X熒光光譜分析在各行業(yè)應用范圍不斷拓展，已成為一種廣泛應用于冶金、地質、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等各個領域，特別是在RoHS檢測領域應用得多也較為廣泛。
大多數(shù)分析元素均可用其進行分析，可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍為Be到U。并且具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點。
優(yōu)缺點
優(yōu)點
（a）分析速度快。測定用時與測定精密度有關，但一般都很短，10～300秒就可以測完樣品中的全部待測元素。
（b）X射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態(tài)無關，而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態(tài)也基本上沒有關系。（氣體密封在容器內也可分析）但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現(xiàn)象。特別是在超軟X射線范圍內，這種效應更為顯著。波長變化用于化學位的測定 。
（c）非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態(tài)的改變，也不會出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一試樣可反復多次測量，結果重現(xiàn)性好。
（d）X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。
（e）分析精密度高。含量測定已經(jīng)達到ppm級別。
（f）制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
缺點
（a） 定量分析需要標樣。
（b）對輕元素的靈敏度要低一些。
（c）容易受元素相互干擾和疊加峰影響。
分類
X熒光光譜儀有兩種基本類型：波長色散型（WD-XRF）和能量色散型（ED-XRF）。
以X熒光的波粒二象性中波長特征為原理的稱為波長色散型，以能量特征為原理的稱為能量色散型。