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X熒光光譜儀的技術(shù)原理和兩大分類(lèi)介紹
閱讀：2331 發(fā)布時(shí)間：2021-1-8
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(xiàn)的強(qiáng)度，也可以獲得各元素的含量信息。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(cè)量范圍寬、干擾小的特點(diǎn)。
X熒光光譜儀的技術(shù)原理：
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(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(zhǎng)的X射線(xiàn)，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線(xiàn)的波長(zhǎng)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(xiàn)可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個(gè)光具有的能量為：
E=hν=h C/λ
式中，E為X射線(xiàn)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(cè)出熒光X射線(xiàn)的波長(zhǎng)或者能量,就可以知道元素的種類(lèi)，這是熒光X射線(xiàn)定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線(xiàn)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熒光光譜儀有多種，以能量色散和波長(zhǎng)色散兩類(lèi)為主。
1．能量色散熒光光譜儀
能量色散法是將X射線(xiàn)激發(fā)被測(cè)所有元素的熒光簡(jiǎn)單過(guò)濾后，全部進(jìn)入到檢測(cè)器中，利用儀器和軟件來(lái)分出其中的光譜。如測(cè)的為元素周期表中相鄰的兩個(gè)元素，會(huì)因光譜重疊而產(chǎn)生測(cè)量誤差。能量色散型儀器zui大的優(yōu)點(diǎn)是不破壞被測(cè)的材料或產(chǎn)品，也不需要專(zhuān)業(yè)人員操作，缺點(diǎn)是對(duì)鉻和溴是總量測(cè)定（一般不影響使用，因?yàn)楹芏嗲闆r可以判定，如測(cè)鉻總量超標(biāo)，常可知是不是六價(jià)鉻超標(biāo)，特別是溴，如被作為阻燃劑加入，不管是那種溴，總量超標(biāo)就不合格）。
2．波長(zhǎng)色散熒光光譜儀
波長(zhǎng)法是因其激發(fā)出的熒光足夠強(qiáng)，進(jìn)到儀器中用來(lái)分析的光譜是單一元素（“過(guò)濾”了不需測(cè)的元素），不含其它元素的光譜，所以測(cè)量數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確。這種儀器的靈敏度比能量色散型高一個(gè)數(shù)量級(jí)，也就是說(shuō)，所測(cè)的數(shù)據(jù)并不存在“灰色地域”，不存在測(cè)定后還需拿到檢測(cè)機(jī)構(gòu)復(fù)檢。缺點(diǎn)是，波長(zhǎng)法需將被測(cè)材料粉碎壓制成樣本后測(cè)才準(zhǔn)確。所以，用在材料廠(chǎng)適合。如不制成樣本（非破壞），會(huì)因材料表面形狀不同而產(chǎn)生不同誤差。儀器操作也不需要專(zhuān)業(yè)人員。