X射線(xiàn)熒光光譜儀的產(chǎn)品特點(diǎn)及基本原理簡(jiǎn)述

X熒光光譜儀（XRF）由激發(fā)源（X射線(xiàn)管）和探測系統構成。X射線(xiàn)管產(chǎn)生入射X射線(xiàn)（一次X射線(xiàn)），激發(fā)被測樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì )放射出二次X射線(xiàn)，并且不同的元素所放射出的二次X射線(xiàn)具有**的能量特性或波長(cháng)特性。探測系統測量這些放射出來(lái)的二次X射線(xiàn)的能量及數量。然后，儀器軟件將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類(lèi)及含量。

近年來(lái)，X熒光光譜分析在各行業(yè)應用范圍不斷拓展，已成為一種廣泛應用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛生等各個(gè)領(lǐng)域，特別是在RoHS檢測領(lǐng)域應用得多也廣泛。 　　大多數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、測量范圍寬、干擾小的特點(diǎn)

X熒光光譜儀基本原理

X射線(xiàn)是一種波長(cháng)（λ＝0.001～10nm）很短的電磁波，其波長(cháng)介于紫外線(xiàn)和y射線(xiàn)之間。在高真空的X射線(xiàn)管內，當由幾萬(wàn)伏高電壓加速的一束高速運動(dòng)的電子流投射到陽(yáng)極金屬靶（如鎢靶、銅靶等）上時(shí)，電子的動(dòng)能部分轉變成X光輻射能，并以X射線(xiàn)形式輻射出來(lái)。從金屬靶射出的X射線(xiàn)主要由兩類(lèi)波長(cháng)、強度不等的X射線(xiàn)組成，即連續X射線(xiàn)譜及特征X射線(xiàn)譜。前者指在X射線(xiàn)波長(cháng)范圍內，由其短波限開(kāi)始并包括各種X射線(xiàn)波長(cháng)所組成的光譜。后者則指當加于X光管的高電壓增至一定的臨界數值時(shí)，使高速運動(dòng)的電子動(dòng)能足以激發(fā)靶原子的內層電子時(shí)，便產(chǎn)生幾條具一定波長(cháng)且強度很大的譜線(xiàn)，并疊加在連續X射線(xiàn)譜上，由特征X射線(xiàn)組成的光譜稱(chēng)為特征X射線(xiàn)譜。

特征X射線(xiàn)譜源自原子內層電子的躍遷。當高速運動(dòng)的電子激發(fā)原子內層電子，而導致X射線(xiàn)的產(chǎn)生，這種X射線(xiàn)稱(chēng)為“初級X射線(xiàn)"。若以初級X射線(xiàn)為激發(fā)手段，用以照射寶石樣品，會(huì )造成寶石的原子內的電子發(fā)生電離，使內層軌道的電子脫離原子，形成一個(gè)電子空位，原子處于“激發(fā)態(tài)"，這樣外層電子就會(huì )自動(dòng)向內層躍遷，填補內層電子空位，進(jìn)而發(fā)射出一定能量的X射線(xiàn)。由于它的波長(cháng)和能量與原來(lái)照射的X射線(xiàn)不同，即發(fā)出“次級X射線(xiàn)"。人們將這種由于X射線(xiàn)照射寶石而產(chǎn)生的次級X射線(xiàn)稱(chēng)X射線(xiàn)熒光。通常，X射線(xiàn)熒光只包含特征X射譜線(xiàn)，而缺乏連續X射線(xiàn)譜。

當能量高于原子內層電子結合能的高能X射線(xiàn)與原子發(fā)生碰撞時(shí)，驅逐一個(gè)內層電子而出現一個(gè)空穴，使整個(gè)原子體系處于不穩定的激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子壽命約為10-12～10-14秒，然后自發(fā)地由能量高的狀態(tài)躍遷到能量低的狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為弛豫過(guò)程。弛豫過(guò)程既可以是非輻射躍遷，也可以是輻射躍遷。當較外層的電子躍遷到空穴時(shí)，所釋放的能量隨即在原子內部被吸收而逐出較外層的另一個(gè)次級光電子，此稱(chēng)為俄歇效應，亦稱(chēng)次級光電效應或無(wú)輻射效應，所逐出的次級光電子稱(chēng)為俄歇電子。它的能量是特征的，與入射輻射的能量無(wú)關(guān)。當較外層的電子躍入內層空穴所釋放的能量不在原子內被吸收，而是以輻射形式放出，便產(chǎn)生X射線(xiàn)熒光，其能量等于兩能級之間的能量差。因此，X射線(xiàn)熒光的能量或波長(cháng)是特征性的，與元素有一一對應的關(guān)系。圖2-2-1給出了X射線(xiàn)熒光和俄歇電子產(chǎn)生過(guò)程示意圖。