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X射线荧光光谱仪主要组件的选择

时间:2021-12-30 点击次数:71
   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。下面将着重讨论在选择一套用于测量薄层材料厚度的荧光光谱仪体系时应当考虑的一些重要因素,讨论的对象主要为能量色散光谱仪体系(EDXRF),这种体系如今已经具有许多不同的配置规格,具体如下:
  
  主要组件的选择:
  1、气氛
  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。
  
  2、探测器
  新型探测器技术——硅漂移探测器(SDDs)能够提高低能量敏感度,使得X射线荧光光谱技术可以对一些低原子序数元素进行检测分析,甚至是在空气气氛中也能进行检测,例如用于测量化学镀镍涂层中磷元素(原子序数Z=15)的含量。但是,大多数的低原子序数元素的检测分析依然还需要隔离空气气氛。
  
  在能量色散荧光光谱仪中,硅探测器已经变得非常普遍;今天用到的硅探测器要么就是上面提到的硅漂移探测器,要么就是Si-PIN探测器,而比较流行的第三种探测器是一种密封的、充气的正比计数器(PropCounter)。
  
  对于不同的应用用途,光谱仪体系中探测器的选择也不尽相同——例如对于定性分析往往需要用到硅漂移探测器。

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