X射線熒光光譜儀(X-ray Fluorescence Spectrometer,,簡稱:XRF光譜儀),是一種快速的,、非破壞式的物質(zhì)測量方法,。
X射線熒光的物理原理
當材料暴露在短波長X光檢查,或伽馬射線,,其組成原子可能發(fā)生電離,,如果原子是暴露于輻射與能源大于它的電離勢,足以驅(qū)逐內(nèi)層軌道的電子,,然而這使原子的電子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,,在外軌道的電子會“回補”進入低軌道,以填補遺留下來的洞,。在“回補”的過程會釋出多余的能源,,光子能量是相等兩個軌道的能量差異的。因此,,物質(zhì)放射出的輻射,,這是原子的能量特性。
XRF用X光或其他激發(fā)源照射待分析樣品,,樣品中的元素之內(nèi)層電子被擊出后,,造成核外電子的躍遷,,在被激發(fā)的電子返回基態(tài)的時候,會放射出特征X光,;不同的元素會放射出各自的特征X光,,具有不同的能量或波長特性。檢測器(Detector)接受這些X光,,儀器軟件系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)為對應(yīng)的信號。這一現(xiàn)象廣泛用于元素分析和化學分析,,特別是在研究金屬,,玻璃,陶瓷和建筑材料,,以及在地球化學研究,、法醫(yī)學、電子產(chǎn)品進料品管(EURoHS)和考古學等領(lǐng)域,,在某種程度上與原子吸收光譜儀互補,,減少工廠附設(shè)的品管實驗室之分析人力投入。
X熒光光譜儀(XRF)由激發(fā)源(X射線管)和探測系統(tǒng)構(gòu)成,。X射線管產(chǎn)生入射X射線(一次X射線),,激發(fā)被測樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線,,并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性,。探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次X射線的能量及數(shù)量。然后,,儀器軟件將探測系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類及含量,。
近年來,X熒光光譜分析在各行業(yè)應(yīng)用范圍不斷拓展,,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,,特別是在RoHS檢測領(lǐng)域應(yīng)用得多也廣泛。
大多數(shù)分析元素均可用其進行分析,,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,。
透射測定
光譜儀的透射率或它的效率可用輔助單色儀裝置來測定。在可見和近紫外實現(xiàn)這些測量沒有任何困難,。測量通過第一個單色儀的光通量,,緊接著測量通過兩個單色儀的光通量,以這種方式來確定第二個單色儀的透射率,。
絕對測量需要知道單色儀的絕對透射率:對于相對測量,,以各種波長處的相對單位可以測量透射率。真空紫外線的這些測量有相當大的實驗困難,,因此通常使用輔助單色儀,。在各種入射角的情況下分別測量衍射光柵的效率。在許多實驗步驟中已成功地避免了校準上的困難,。