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技術(shù)文章

X熒光光譜儀
X熒光光譜儀
X熒光光譜儀技術(shù)原理　　X熒光光譜儀（XRF）由激發(fā)源（X射線管）和探測系統(tǒng)構(gòu)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。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(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(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(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熒光光譜儀主要用途

　　X熒光光譜儀根據(jù)各元素的特征X射線的強(qiáng)度，也可以獲得各元素的含量信息。
 
　　近年來，X熒光光譜分析在各行業(yè)應(yīng)用范圍不斷拓展，已成為一種廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等各個領(lǐng)域，特別是在RoHS檢測領(lǐng)域應(yīng)用得*多也*廣泛。
 
　　大多數(shù)分析元素均可用其進(jìn)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(diǎn)。
 

X熒光光譜儀的優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn):
 
　　a)分析速度高。測定用時與測定精密度有關(guān)，但一般都很短，2～5分鐘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(xué)結(jié)合狀態(tài)無關(guān)，而且跟固體、粉末、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒有關(guān)系。（氣體密封在容器內(nèi)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(nèi)，這種效應(yīng)更為顯著。波長變化用于化學(xué)位的測定。
 
　　c)非破壞分析。在測定中不會引起化學(xué)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(fù)多次測量，結(jié)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(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進(jìn)行分析。
 
　　e) 分析精密度高。
 
　　f) 制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析。
 
　　缺點(diǎn)：
 
　　a）難于作**分析，故定量分析需要標(biāo)樣。
 
　　b）對輕元素的靈敏度要低一些。
 
　　c）容易受相互元素干擾和疊加峰影響。
 
　　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）。