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X射线荧光光谱仪的工作原理

更新时间:2023-02-01 点击次数:991
  X射线荧光光谱仪是一种常用的光谱技术,既可用于材料的组成成分分析,又可用于涂层和多层薄膜厚度的测量等。与所有的分析仪器一样,在做出购买决定前应当考虑许多因素,例如应用领域等细节。
 
  X射线的产生:
 
  根据经典电磁理论,运动的带电粒子的运动速度发生改变时会向外辐射电磁波。实验室中常用的K射线源便是利用这一原理产生的:利用被高压加速的电子轰击金属靶,电子被金属靶所减速,便向外辐射X射线。这些X射线中既包含了连续谱线,也包括了特征谱线。
 
  基本原理:
 
  XRF工作原理是X射线光管发出的初级X射线激发样品中的原子,产生特征X射线,通过分析样品中不同元素产生的特征荧光X射线波长(或能量)和强度,可以获得样品中的元素组成与含量信息,达到定性定量分析的目的。
 
  X射线是一种波长较短的电磁辐射,通常是指能量范围在0.1~100 keV的光子。X射线与物质的相互作用主要有荧光、吸收和散射三种。
 
  X射线荧光光谱仪能够分析元素周期表中的大部分元素,具体而言,从钠元素(原子序数Z=11)到铀元素(原子序数Z=92)都可以利用这种技术进行检测分析。但是对于原子序数较低的元素(钛元素Ti,Z=22以下),空气会对检测结果产生较大影响;由低原子序数元素产生的荧光值通常更低,并且样品基体中的其它元素有可能会吸收低原子序数元素的能量辐射。
 
  通常情况下,用于提高低原子序数元素的检测灵敏度的方法主要为将仪器的样品室抽成真空环境或者以氦气(He)冲洗样品室。

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