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速來看看X射線熒光光譜儀的物理原理和組成結構

點擊次數:713次  更新時間:2022-08-26
  X射線熒光光譜儀可以測量元素周期表中鈹以后的每一種元素,在實際應用中,有效的元素測量范圍為9號元素到92號元素,濃度范圍從100%至亞ppm級。儀器具有重現性好,測量速度快,靈敏度高的特點。樣品可以是固體、粉末、熔融片,液體等,分析對象適用于煉鋼、有色金屬、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行業樣品。
  X射線熒光光譜儀的物理原理:
  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,足以驅逐內層軌道的電子,然而這使原子的電子結構不穩定,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,物質放射出的輻射,這是原子的能量特性。
  X射線熒光光譜儀結構組成:
 ?。?)氣氛
  X射線熒光光譜儀能夠分析元素周期表中的大部分元素,具體而言,從鈉元素(原子序數Z=11)到鈾元素(原子序數Z=92)都可以利用這種技術進行檢測分析。但是對于原子序數較低的元素(鈦元素Ti,Z=22以下),空氣會對檢測結果產生較大影響;由低原子序數元素產生的熒光值通常更低,并且樣品基體中的其它元素有可能會吸收低原子序數元素的能量輻射。
  通常情況下,用于提高低原子序數元素的檢測靈敏度的方法主要為將儀器的樣品室抽成真空環境或者以氦氣(He)沖洗樣品室。
 ?。?)探測器
  新型探測器技術——硅漂移探測器(SDDs)能夠提高低能量敏感度,使得X射線熒光光譜技術可以對一些低原子序數元素進行檢測分析,甚至是在空氣氣氛中也能進行檢測,例如用于測量化學鍍鎳涂層中磷元素(原子序數Z=15)的含量。但是,大多數的低原子序數元素的檢測分析依然還需要隔離空氣氣氛。
 ?。?)X射線源(X射線管、供電電源、濾光片、光束尺寸)
  這里將一些組件都列到X射線源里面統一討論,包括X射線管、電源供應器、濾光片、光束尺寸。X射線管和供電電源決定了檢測樣品將受到的能量強度和能量分布。商業化的能量色散X射線熒光光譜儀中用到的大多數X射線管都是50KV,1mA(50W)規格的。50KV的高電壓能夠提供更高的激發效率;X射線管通量可以利用燈絲電流設置進行控制。
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