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X射線熒光光譜儀的基本原理

更新時間:2023-03-28      點擊次數(shù):1096
X射線熒光光譜儀具有重現(xiàn)性好,測量速度快,靈敏度高的特點。能分析B(5)~U(92)之間所有元素。樣品可以是固體、粉末、熔融片,液體等,分析對象適用于煉鋼、有色金屬、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行業(yè)樣品。
 
優(yōu)點:
 
分析的元素范圍廣,從4Be到92U均可測定;
熒光X射線譜線簡單,相互干擾少,樣品不必分離,分析方法比較簡便;
分析濃度范圍較寬,從常量到微量都可分析。重元素的檢測限可達ppm量級,輕元素稍差。
 
基本原理
 
熒光,顧名思義就是在光的照射下發(fā)出的光。X射線熒光就是被分析樣品在X射線照射下發(fā)出的X射線,它包含了被分析樣品化學組成的信息,通過對上述X射線熒光的分析確定被測樣品中各組份含量的儀器就是X射線熒光分析儀。
 
從原子物理學的知識我們知道,對每一種化學元素的原子來說,都有其特定的能級結構,其核外電子都以各自*的能量在各自的固定軌道上運行,內層電子在足夠能量的X射線照射下脫離原子的束縛,成為自由電子,我們說原子被激發(fā)了,處于激發(fā)態(tài),這時,其他的外層電子便會填補這一空位,也就是所謂躍遷,同時以發(fā)出X射線的形式放出能量。由于每一種元素的原子能級結構都是特定的,它被激發(fā)后躍遷時放出的X射線的能量也是特定的,稱之為特征X射線。通過測定特征X射線的能量,便可以確定相應元素的存在,而特征X射線的強弱(或者說X射線光子的多少)則代表該元素的含量。
 
量子力學知識告訴我們,X 射線具有波粒二象性,既可以看作粒子,也可以看作電磁波??醋髁W訒r的能量和看作電磁波時的波長有著一一對應關系。這就是的普朗克公式:E=hc/λ。顯然,無論是測定能量,還是波長,都可以實現(xiàn)對相應元素的分析,其效果是一樣的。樣品不被破壞,分析快速,準確,便于自動化。
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