X射線能量色散熒光光譜儀XRF原理及介紹

X射線能量色散熒光光譜儀XRF原理及介紹

X射線熒光光譜儀主要由激發(fā)源（X射線管）和檢測(cè)系統(tǒng)組成。其原理是 X 射線管通過(guò)產(chǎn)生入射 X 射線（初級(jí) X 射線）來(lái)激發(fā)被測(cè)樣品。被激發(fā)樣品中的每種元素都會(huì)發(fā)出二次X射線（也稱為X射線熒光），不同元素所發(fā)出的二次X射線具有特定的能量特性或波長(zhǎng)特性。檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些發(fā)射的二次 X 射線的能量和數(shù)量或波長(zhǎng)。然后，儀器軟件將檢測(cè)系統(tǒng)采集到的信息轉(zhuǎn)化為樣品中各種元素的種類(lèi)和含量。元素的原子被高能輻射激發(fā)，引起內(nèi)部電子躍遷，同時(shí)發(fā)出具有一定特定波長(zhǎng)的X射線。因此，只要測(cè)量熒光X射線的波長(zhǎng)或能量，就可以知道元素的類(lèi)型。這是熒光 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)元素的含量也有一定的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行元素的定量分析。當(dāng)樣品用 X 射線照射時(shí)，樣品可以被激發(fā)以發(fā)出各種波長(zhǎng)的 X 射線熒光。需要將混合后的X射線按波長(zhǎng)（或能量）分離，分別測(cè)量不同波長(zhǎng)（或能量）的X射線強(qiáng)度。對(duì)于定性和定量分析，為此使用的儀器稱為 X 熒光光譜儀。

能量色散熒光光譜儀 能量色散法是簡(jiǎn)單地將所有被測(cè)元素被X射線激發(fā)的熒光過(guò)濾掉，然后全部進(jìn)入檢測(cè)器，利用儀器和軟件進(jìn)行光譜分離。如果測(cè)量的是元素周期表中相鄰的兩個(gè)元素，則會(huì)由于光譜重疊而出現(xiàn)測(cè)量誤差。能量色散儀的優(yōu)點(diǎn)是不損壞被測(cè)材料或產(chǎn)品，不需要專業(yè)人員操作。缺點(diǎn)是測(cè)鉻和溴的總量（一般不影響使用，因?yàn)楹芏嗲闆r都可以確定，比如測(cè)鉻的總量。如果量超標(biāo)，往往知道是否六價(jià)鉻超標(biāo)，尤其是溴，如果作為阻燃劑添加，無(wú)論是哪種溴，總量都不合格）。 波長(zhǎng)色散熒光光譜儀 波長(zhǎng)法是因?yàn)樗ぐl(fā)的熒光足夠強(qiáng)，進(jìn)入儀器進(jìn)行分析的光譜是單一元素（不需要測(cè)量的元素被“過(guò)濾"），光譜中不含其他元素，所以測(cè)量數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確。該儀器的靈敏度比能量色散型高一個(gè)數(shù)量級(jí)，也就是說(shuō)測(cè)量數(shù)據(jù)不存在“灰色地帶"，需要檢測(cè)機(jī)構(gòu)重新檢測(cè)后測(cè)量不存在。缺點(diǎn)是波長(zhǎng)法只有將待測(cè)材料粉碎壓制成樣品后才準(zhǔn)確。因此，適合在材料廠使用。如果不做樣品（非破壞性的），由于材料的表面形狀不同，會(huì)出現(xiàn)不同的誤差。儀器的操作不需要專業(yè)人員。 能量色散X射線熒光光譜儀具有體積小、價(jià)格高、自動(dòng)化程度高、可同時(shí)分析多種元素等特點(diǎn)。它被廣泛使用 用。隨著研究工作的不斷深入，EDXRF儀器的研制將不斷完善，其功能也將逐步優(yōu)化，更加準(zhǔn)確、高效地應(yīng)用于不同領(lǐng)域。

能量色散X射線熒光光譜儀具有以下優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用廣泛： (1)是真正意義上的 無(wú)損檢測(cè)方法。測(cè)試樣品在測(cè)量前后無(wú)論其化學(xué)成分、重量、形狀等均保持不變； (2)分析速度快，可對(duì)大量樣品進(jìn)行預(yù)篩選。一般情況下，檢測(cè)一個(gè)樣品中的各種元素只需要3分鐘左右； (3)精度高，準(zhǔn)確度好。可快速定量分析元素； (4)自動(dòng)化程度高。 EDXRF儀器的發(fā)展使X射線熒光分析方法更加有效，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。