X熒光光譜儀(XRF)由激發(fā)源(X射線(xiàn)管)和探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。X射線(xiàn)管產(chǎn)生入射X射線(xiàn)(次X射線(xiàn))，激發(fā)被測(cè)樣品，產(chǎn)生X熒光(二次X射線(xiàn))，探測(cè)器對(duì)X熒光行檢測(cè)。

原理

受激發(fā)的樣品中的每種元素會(huì)放射出二次X射線(xiàn)，并且不同的元素所放射出的二次X射線(xiàn)具有定的能量性或波長(zhǎng)性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些放射出來(lái)的二次X射線(xiàn)的能量及數(shù)量。然后，儀器軟件將探測(cè)系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類(lèi)及含量。

元素的原子受到能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有定殊性波長(zhǎng)的X射線(xiàn)，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線(xiàn)的波長(zhǎng)λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下:

λ=K(Z− s) −2

式中K和S是常數(shù)。

而根據(jù)量子理論，X射線(xiàn)可以看成由種量子或光子組成的粒子，每個(gè)光具有的能量為:

E=hν=h C/λ

式中，E為X射線(xiàn)光子的能量，單位為keV;h為普朗克常數(shù);ν為光波的頻率;C為光速。

因此,只要測(cè)出熒光X射線(xiàn)的波長(zhǎng)或者能量,就可以知道元素的種類(lèi)，這就是熒光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)元素的含量有定的關(guān)系，據(jù)此，可以行元素定量分析。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

a) 分析速度快。測(cè)定用時(shí)與測(cè)定度有關(guān)，但般都很短，10~300秒就可以測(cè)樣品中的待測(cè)元素。

b) X射線(xiàn)熒光光譜跟樣品的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)無(wú)關(guān)，而且跟固體、粉末、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒(méi)有關(guān)系。(氣體密封在容器內(nèi)也可分析)但是在分辨率的測(cè)定中卻可看到有波長(zhǎng)變化等現(xiàn)象。別是在軟X射線(xiàn)范圍內(nèi)，這種效應(yīng)更為顯著。波長(zhǎng)變化用于化學(xué)位的測(cè)定。

c) 非破壞分析。在測(cè)定中不會(huì)引起化學(xué)狀態(tài)的改變，也不會(huì)出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同試樣可反復(fù)多次測(cè)量，結(jié)果重現(xiàn)性好。

d) X射線(xiàn)熒光分析是種物理分析方法，所以對(duì)在化學(xué)性質(zhì)上屬同族的元素也能行分析。

e) 分析度。目前含量測(cè)定已經(jīng)達(dá)到ppm別。

f) 制樣簡(jiǎn)單，固體、粉末、液體樣品等都可以行分析。

缺點(diǎn)

a) 定量分析需要標(biāo)樣。

b)對(duì)輕元素的靈敏度要低些。

c)容易受相互元素干擾和疊加峰影響。

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X熒光光譜儀的優(yōu)缺點(diǎn)

原理

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

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