X射線(xiàn)能量色散熒光光譜儀XRF原理及介紹
X射線(xiàn)熒光光譜儀主要由激發(fā)源(X射線(xiàn)管)和檢測(cè)系統(tǒng)組成。其原理是 X 射線(xiàn)管通過(guò)產(chǎn)生入射 X 射線(xiàn)(初級(jí) X 射線(xiàn))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(xiàn)(也稱(chēng)為X射線(xiàn)熒光),不同元素所發(fā)出的二次X射線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。因此,只要測(cè)量熒光X射線(xiàn)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(xiàn)定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)熒光。需要將混合后的X射線(xiàn)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(xiàn)強(qiáng)度。對(duì)于定性和定量分析,為此使用的儀器稱(chēng)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(xiàn)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(zhuān)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(chǎng)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(zhuān)業(yè)人員。 能量色散X射線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)熒光分析方法更加有效,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。
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