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X射線能量色散熒光光譜儀XRF原理及介紹

更新時間:2021-07-20      點擊次數(shù):6425

X射線能量色散熒光光譜儀XRF原理及介紹

X射線熒光光譜儀主要由激發(fā)源(X射線管)和檢測系統(tǒng)組成。其原理是 X 射線管通過產生入射 X 射線(初級 X 射線)來激發(fā)被測樣品。被激發(fā)樣品中的每種元素都會發(fā)出二次X射線(也稱為X射線熒光),不同元素所發(fā)出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。檢測系統(tǒng)測量這些發(fā)射的二次 X 射線的能量和數(shù)量或波長。然后,儀器軟件將檢測系統(tǒng)采集到的信息轉化為樣品中各種元素的種類和含量。元素的原子被高能輻射激發(fā),引起內部電子躍遷,同時發(fā)出具有一定特定波長的X射線。因此,只要測量熒光X射線的波長或能量,就可以知道元素的類型。這是熒光 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也有一定的關系。在此基礎上,可以進行元素的定量分析。當樣品用 X 射線照射時,樣品可以被激發(fā)以發(fā)出各種波長的 X 射線熒光。需要將混合后的X射線按波長(或能量)分離,分別測量不同波長(或能量)的X射線強度。對于定性和定量分析,為此使用的儀器稱為 X 熒光光譜儀。

能量色散熒光光譜儀 能量色散法是簡單地將所有被測元素被X射線激發(fā)的熒光過濾掉,然后全部進入檢測器,利用儀器和軟件進行光譜分離。如果測量的是元素周期表中相鄰的兩個元素,則會由于光譜重疊而出現(xiàn)測量誤差。能量色散儀的優(yōu)點是不損壞被測材料或產品,不需要專業(yè)人員操作。缺點是測鉻和溴的總量(一般不影響使用,因為很多情況都可以確定,比如測鉻的總量。如果量超標,往往知道是否六價鉻超標,尤其是溴,如果作為阻燃劑添加,無論是哪種溴,總量都不合格)。 波長色散熒光光譜儀 波長法是因為它激發(fā)的熒光足夠強,進入儀器進行分析的光譜是單一元素(不需要測量的元素被“過濾"),光譜中不含其他元素,所以測量數(shù)據(jù)非常準確。該儀器的靈敏度比能量色散型高一個數(shù)量級,也就是說測量數(shù)據(jù)不存在“灰色地帶",需要檢測機構重新檢測后測量不存在。缺點是波長法只有將待測材料粉碎壓制成樣品后才準確。因此,適合在材料廠使用。如果不做樣品(非破壞性的),由于材料的表面形狀不同,會出現(xiàn)不同的誤差。儀器的操作不需要專業(yè)人員。 能量色散X射線熒光光譜儀具有體積小、價格高、自動化程度高、可同時分析多種元素等特點。它被廣泛使用 用。隨著研究工作的不斷深入,EDXRF儀器的研制將不斷完善,其功能也將逐步優(yōu)化,更加準確、高效地應用于不同領域。

能量色散X射線熒光光譜儀具有以下優(yōu)點,因此應用廣泛: (1)是真正意義上的 無損檢測方法。測試樣品在測量前后無論其化學成分、重量、形狀等均保持不變; (2)分析速度快,可對大量樣品進行預篩選。一般情況下,檢測一個樣品中的各種元素只需要3分鐘左右; (3)精度高,準確度好。可快速定量分析元素; (4)自動化程度高。 EDXRF儀器的發(fā)展使X射線熒光分析方法更加有效,應用領域更加廣泛。


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