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X射線熒光光譜儀的工作原理

更新時(shí)間:2023-02-01 點(diǎn)擊次數(shù):1957
  X射線熒光光譜儀是一種常用的光譜技術(shù),既可用于材料的組成成分分析,又可用于涂層和多層薄膜厚度的測量等。與所有的分析儀器一樣,在做出購買決定前應(yīng)當(dāng)考慮許多因素,例如應(yīng)用領(lǐng)域等細(xì)節(jié)。
 
  X射線的產(chǎn)生:
 
  根據(jù)經(jīng)典電磁理論,運(yùn)動的帶電粒子的運(yùn)動速度發(fā)生改變時(shí)會向外輻射電磁波。實(shí)驗(yàn)室中常用的K射線源便是利用這一原理產(chǎn)生的:利用被高壓加速的電子轟擊金屬靶,電子被金屬靶所減速,便向外輻射X射線。這些X射線中既包含了連續(xù)譜線,也包括了特征譜線。
 
  基本原理:
 
  XRF工作原理是X射線光管發(fā)出的初級X射線激發(fā)樣品中的原子,產(chǎn)生特征X射線,通過分析樣品中不同元素產(chǎn)生的特征熒光X射線波長(或能量)和強(qiáng)度,可以獲得樣品中的元素組成與含量信息,達(dá)到定性定量分析的目的。
 
  X射線是一種波長較短的電磁輻射,通常是指能量范圍在0.1~100 keV的光子。X射線與物質(zhì)的相互作用主要有熒光、吸收和散射三種。
 
  X射線熒光光譜儀能夠分析元素周期表中的大部分元素,具體而言,從鈉元素(原子序數(shù)Z=11)到鈾元素(原子序數(shù)Z=92)都可以利用這種技術(shù)進(jìn)行檢測分析。但是對于原子序數(shù)較低的元素(鈦元素Ti,Z=22以下),空氣會對檢測結(jié)果產(chǎn)生較大影響;由低原子序數(shù)元素產(chǎn)生的熒光值通常更低,并且樣品基體中的其它元素有可能會吸收低原子序數(shù)元素的能量輻射。
 
  通常情況下,用于提高低原子序數(shù)元素的檢測靈敏度的方法主要為將儀器的樣品室抽成真空環(huán)境或者以氦氣(He)沖洗樣品室。

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