產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
X射線熒光的物理原理:X射線是電磁波譜中的某特定波長范圍內(nèi)的電磁波,其特性通常用能量(單位:千電子伏特,keV)和波長(單位:nm)描述,。 X射線熒光是原子內(nèi)產(chǎn)生變化所致的現(xiàn)象,。一個穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自*的能量在各自的固定軌道上運(yùn)行,,內(nèi)層電子(如K層)在足夠能量的X射線照射下脫離原子的束縛,,釋放出來,電子的逐放會導(dǎo)致該電子殼層出現(xiàn)相應(yīng)當(dāng)電子空位,。這時處于高能量電子殼層的電子(如:L層)會躍遷到該低能量電子殼層來填補(bǔ)相應(yīng)當(dāng)電子空位,。由于不同電子殼層之間存在著能量差距,這些能量上的差以二次X射線的形式釋放出來,,不同的元素所釋放出來的二次X射線具有特定的能量特性,。這一個過程就是我們所說的X射線熒光(XRF)。
X射線的波長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,,同時發(fā)射出具有一定特殊性波長的X射線,,根據(jù)莫斯萊定律,熒光X射線的波長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 式中K和S是常數(shù),。
X射線的能量而根據(jù)量子理論,X射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流,,每個光具有的能量為: E=hν=h C/λ 式中,,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,只要測出熒光X射線的波長或者能量,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,,據(jù)此,,可以進(jìn)行元素定量分析。
X射線熒光應(yīng)用及分析a) X射線用于元素分析,,是一種新的分析技術(shù),,但在經(jīng)過二十多年的探索以后,現(xiàn)在已*成熟,,已成為一種廣泛應(yīng)用于冶金,、地質(zhì)、有色,、建材,、商檢,、環(huán)保、衛(wèi)生等各個領(lǐng)域,。 b) 每個元素的特征X射線的強(qiáng)度除與激發(fā)源的能量和強(qiáng)度有關(guān)外,,還與這種元素在樣品中的含量。 c) 根據(jù)各元素的特征X射線的強(qiáng)度,,也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理,。
X熒光與其它方法比較優(yōu)點: a) 分析速度高,。測定用時與測定精密度有關(guān),但一般都很短,,2~5分鐘就可以測完樣品中的全部待測元素,。 b) X射線熒光光譜跟樣品的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)無關(guān),而且跟固體,、粉末,、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒有關(guān)系,。(氣體密封在容器內(nèi)也可分析)但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現(xiàn)象,。特別是在超軟X射線范圍內(nèi),這種效應(yīng)更為顯著,。波長變化用于化學(xué)位的測定 ,。 c) 非破壞分析。在測定中不會引起化學(xué)狀態(tài)的改變,,也不會出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象,。同一試樣可反復(fù)多次測量,結(jié)果重現(xiàn)性好,。 d) X射線熒光分析是一種物理分析方法,,所以對在化學(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進(jìn)行分析。 e) 分析精密度高,。 f) 制樣簡單,,固體、粉末,、液體樣品等都可以進(jìn)行分析,。 缺點: a)難于作分析,故定量分析需要標(biāo)樣,。 b)對輕元素的靈敏度要低一些,。 c)容易受相互元素干擾和疊加峰影響。
X熒光分析儀的分類不同元素發(fā)出的特征X射線能量和波長各不相同,,因此通過對X射線的能量或者波長的測量即可知道它是何種元素發(fā)出的,,進(jìn)行元素的定性分析。同時樣品受激發(fā)后發(fā)射某一元素的特征X射 線強(qiáng)度跟這元素在樣品中的含量有關(guān),因此測出它的強(qiáng)度就能進(jìn)行元素的定量分析,。 因此,,X射線熒光光譜儀有兩種基本類型:波長色散型(WD-XRF)和能量色散型(ED-XRF) 。