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X射线荧光光谱仪的分析原理概括

点击次数:443  发布时间:2021-03-17
X射线荧光光谱仪的分析原理概括
X射线荧光光谱仪(X-rayFluorescenceSpectrometer,简称:XRF光谱仪),是一种快速的、非破坏式的物质测量方法。X射线荧光(X-rayfluorescence,XRF)是用高能量X射线或伽玛射线轰击材料时激发出的次级X射线。这种现象被广泛用于元素分析和化学分析,特别是在金属,玻璃,陶瓷和建材的调查和研究,地球化学,法医学,考古学和艺术品,例如油画和壁画。
X射线荧光光谱仪 (XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生发射X射线(一次X射线),激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素都会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。 元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定特殊性波长的X射线,根据莫斯莱定律,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:λ=K(Z− s)−2(K和S是常数)。根据量子理论,X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流,每个光具有的能量为:E=hν=h C/λ(E为X射线光子的能量,单位为keV;h为普朗克常数;ν为光波的频率;C为光速)。因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。 
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