您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
6
X熒光光譜儀的應(yīng)用與發(fā)展
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家組成,，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(dāng)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(fù)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(xué)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(dāng)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(dāng)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(yīng),，被打出的電子稱為光電子,。
通過研究光電子或光電效應(yīng)可以獲得關(guān)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(fù)到穩(wěn)態(tài)。如果空穴在K,，L,，M，多余的能量就會以xM殼層產(chǎn)生,，就會相應(yīng)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。再次這一過程被稱之為俄歇效應(yīng)一元家受激發(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。
如今,，X熒光光譜儀技術(shù)已成功應(yīng)用于環(huán)境,、食物鏈、動植物,、農(nóng)產(chǎn)品,、人體組織細(xì)胞及器官、生物醫(yī)學(xué)材料,、組織細(xì)胞,、醫(yī)學(xué)試劑、動植物器官,、代謝產(chǎn)物中的無機(jī)元素測定,。目前XRF分析專家們已普遍走出了單純進(jìn)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(guān)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(yù)防、環(huán)境預(yù)測與治理等提供科學(xué)依據(jù),。核技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究與應(yīng)用中占有重要地位,，當(dāng)應(yīng)用于與人類生命直接相關(guān)的醫(yī)療領(lǐng)域時，一方面它可用于治療和診斷,，另一方面也可能損傷健康的細(xì)胞,，因此放射劑量學(xué)研究在國際上也收到了廣泛重視。核技術(shù)應(yīng)用與核材料安全由于與人類生存環(huán)境密切相關(guān),，目前更是引人關(guān)注,。
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,。這些元家對人體有毒有害，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(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)生效,，對有毒有害元素含量有了更為嚴(yán)格的限制,。由于我國每年有大徽塑材出口。這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)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(shù)則特別適合于用來監(jiān)控相關(guān)材料中的有毒有害元家的含量,，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于實(shí)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(shù)優(yōu)點(diǎn),，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(shù)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。