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X熒光光譜儀的原理及應用
X射線光譜儀與物質(zhì)的相互作用主要有熒光,、吸收和散射三種,。X熒光光譜儀是一種波長較短的電磁輻射,，通常是指能t范圍在0.1^-100keV的光子,。X射線熒光光譜儀是由物質(zhì)中的組成元素產(chǎn)生的特征輻射,，通過側(cè)里和分析樣品產(chǎn)生的x射線熒光，即可獲知樣品中的元素組成,，得到物質(zhì)成分的定性和定量信息,。
特征x射線的產(chǎn)生與特性
當用高能電子束照射樣品時，人射高能電子被樣品中的電子減速,，這種帶電拉子的負的加速度會產(chǎn)生寬帶的連續(xù)X射線譜,，簡稱為連續(xù)潛或韌致輻射。另一方面,，化學元素受到高能光子或粒子的照射,，如內(nèi)層電子被激發(fā)，則當外層電子躍遷時,，就會放射出特征X射線。特征X射線是一種分離的不連續(xù)譜,。如果激發(fā)光源為x射線,，則受激產(chǎn)生的x射線稱為二次X射線或X射線熒光。特征x射線顯示了特征x射線光譜儀產(chǎn)生的過程,。
當人射x射線撞擊原子中的電子時,，如光子能量大于原子中的電子束縛能，電子就會被擊出,。這一相互作用過程被稱為光電效應,，被打出的電子稱為光電子。通過研究光電子或光電效應可以獲得關于原子結(jié)構(gòu)和成鍵狀態(tài)的信息,。在這一過程中,，如人射光束的能量大得足以擊出外射原子中的內(nèi)層電子，就會在原子的內(nèi)殼層產(chǎn)生空穴，這時的原子處于非穩(wěn)態(tài),，層電子會從高能軌道躍遷到低能軌道來充填軌道空穴線的形式釋放,，原子恢復到穩(wěn)態(tài)。如果空穴在K,，L,，，多余的能量就會以xM殼層產(chǎn)生,，就會相應產(chǎn)生K,，L，M系X射線,。
光電子出射時有可能再次激發(fā)出原子中的其他電子,，生成的光電子被稱為俄歇電子，產(chǎn)生新的光電子,。這一過程被稱之為俄歇效應一元素受激發(fā)后輻射出的X射線光子的能量等于受激原子中過渡電子在初始能態(tài)和終能態(tài)的能量差別,，即發(fā)射的X射線光子能量與該特定元素的電子能態(tài)差成正比X射線熒光光譜儀是來源于樣品組成的特征輻射。通過側(cè)定和分析X射線的能量或波長,，即可獲知其為何種元素,，故可用來識別物質(zhì)組成，定量分析物質(zhì)中的元素含量,。
應用領域
核技術在醫(yī)學研究與應用中占有重要地位,，當應用于與人類生命直接相關的醫(yī)療領域時，可用于治療和診斷的同時,，也可能損傷健康的細胞,，因此放射劑量學研究在上也收到了廣泛重視。
目前XRF分析專家們已普遍走出了單純進行分析側(cè)試研究的范疇,，廣泛開展了分析數(shù)據(jù)與所包含信息的相關性研究,，試圖揭示出分析結(jié)果與疾病及環(huán)境變化等的內(nèi)在聯(lián)系，為疾病診斷與預防,、環(huán)境預測與治理等提供科學依據(jù),。
如今，X熒光光譜儀技術已成功應用于環(huán)境,、食物鏈,、動植物、農(nóng)產(chǎn)品,、人體組織細胞及器官,、生物醫(yī)學材料、組織細胞,、醫(yī)學試劑,、動植物器官,、代謝產(chǎn)物中的無機元素測定。
在人們的日常生活中,，許多材料都含有濃度不等的重金屬元素,，例如鉛、鉻,、汞等,。這些元素對人體有毒有害，其含量如超出允許范圍,，會極大損害人的健康,，包括人的行為能力和智力水平。因此,，歐盟針對塑料產(chǎn)品等的新標準以及對有毒有害元素含量有了更為嚴格的限制,。
我國每年有大量塑材出口，這一標準的實施對我國原材料生產(chǎn)和出口有著極大的影響,。而XRF光譜儀技術則特別適合于用來監(jiān)控相關材料中的有毒有害元素的含量,，該技術已廣泛應用于實際生產(chǎn)質(zhì)控制。
此外,，XRF光譜儀在無損檢測方面,，具有其他分析技術*的優(yōu)點，利用X射線光譜儀掃描方法探測材料表層下面的缺陷是X射線無損檢側(cè)技術的一個重要應用領域,。