X荧光光谱仪(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品,产生X荧光(二次X射线),探测器对X荧光进行检测。
受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定性波长的X射线,根据莫斯莱定律,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:
λ=K(Z− s) −2
式中K和S是常数。
而根据量子理论,X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流,每个光具有的能量为:
E=hν=h C/λ
式中,E为X射线光子的能量,单位为keV;h为普朗克常数;ν为光波的频率;C为光速。
因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。
X荧光光谱仪分析粉末样品主要有两种方法:
①、熔融法。熔融法是应用较多的一种制样方法,它较好地消除了颗粒度效应和矿物效应的影响。但熔融法也有缺点:因样品被熔剂稀释和吸收,使轻元素的测量强度减小;制样复杂,要花费大量时间;成本也较高。
②、粉末压片法
粉末压片法的优点是简单、快速、经济,在分析工作量大、分析精度要求不太高时应用很普遍,也常用于痕量元素的分析。在实际应用如水泥、岩石、化探样品的分析中,粉末压片是一种应用很广泛的X荧光光谱仪制样法。
X射线荧光光谱仪(XRF)具有谱线简单、不破坏样品、操作简便、测定迅速等优点,广泛应用于地质、冶金、采矿、有色、海洋、生化、环境、石化、商检、电子、、考古、难融化物和建材工业等领域。但因为XRF操作简便的优点,使得现在一些“不求甚解”的使用者,只会使用,缺乏对于XRF的基础知识。你得懂XRF的原理么?你知道XRF的分类么?你知道各类XRF有什么优势么?
下面为大家一一解答:
XRF的原理是什么?
X射线荧光(XRF),顾名思义,利用了X射线和荧光技术,当原级X射线照射在待测样品上,产生的次级X射线叫X射线荧光,通过分析荧光的波长和能量对物质进行成分和化学形态的分析。XRF理论上可以测定元素周期表中所有的元素,但是在实际应用中,一般有效的元素测量范围为从铍(Be)到铀(U)的90余种元素。
XRF的分类有哪些?
XRF根据原理不同主要分为两类:波长色散型(WD-XRF)和能量色散型(ED-XRF),其根本区别在于检测方法的不同:
波长色散型X射线荧光光谱仪(WD-XRF),简称为波散型XRF,其原理是将X射线荧光通过晶体或人工拟晶体将不同能量的谱线分开,然后进行检测。通过谱线的波长进行定性分析,通过能量的强度进行定量分析。
波散型XRF
能量色散型X射线荧光光谱仪(ED-XRF),简称能散型XRF,没有复杂的分光系统,X射线荧光直接进入探测器,再经放大器放大成形后进入多道脉冲幅度分析器,将不同能量的脉冲分开并处理,就可以对能量范围很宽的X射线谱同时进行能量分辨(定性分析)和定量测定。
X荧光光谱热电的仪器,检测口放一铜片的作用?
(1) 有的手持式的在头部装有一个校正的样品,同时在不用的时候也可以保护X射线发射源。
(2) 铜块作用一是作能量校正,二是在不测其它样品时挡住窗口起保护作用。
22.为什么X射线荧光测定压片样中的Sb含量时样片厚度有影响?
(1) 原子序数较低的元素(或基体)对能量较高的谱线吸收系数较低,因此无限厚度也就大一点
(2) Sb的K线能量较高,能穿透厚的样品(相对本样品中的其他元素的特征射线),所以饱和厚度也就比其他元素厚。
23.进行合金分析的时候,比如测定硅锰中的si时,用什么进行校正要好些呢?
(1) 用含Si量接近待测合金中Si含量的合金标样校正。
(2) 基体校正这个说法不正确。如果说基体校正的话,我想你所做的试样中只有锰和铁能对其构成基体上的影响。
实际上,你可能是由于线性不好,所以觉得应该做“基体校正”。
原因是:
A、可能是定值还得在准确一些。
B、制样上的偏差比较大。
其中二条比较主要。那没有办法,自己解决。
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