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技術(shù)文章

什么是X熒光光譜儀

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X熒光光譜儀(XRF)是由激發(fā)源(X射線管)和探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。X射線管產(chǎn)生入射X射線(一次X射線),激發(fā)被測(cè)樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì)放射出二次X射線,并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長(zhǎng)特性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出這些放射出來的二次X射線的能量及數(shù)量。然后,儀器軟件將探測(cè)系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類及含量。

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,根據(jù)莫斯萊定律,熒光X射線的波長(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     (K和S是常數(shù))

根據(jù)量子理論,X射線可以看成是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     (E為X射線光子的能量,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射線的波長(zhǎng)或者能量就可以知道元素的種類,這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系,因此也可以進(jìn)行元素的定量分析。

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