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速來(lái)看看X射線熒光光譜儀的物理原理和組成結(jié)構(gòu)

點(diǎn)擊次數(shù):1256次  更新時(shí)間:2022-08-26
  X射線熒光光譜儀可以測(cè)量元素周期表中鈹以后的每一種元素,在實(shí)際應(yīng)用中,有效的元素測(cè)量范圍為9號(hào)元素到92號(hào)元素,濃度范圍從100%至亞ppm級(jí)。儀器具有重現(xiàn)性好,測(cè)量速度快,靈敏度高的特點(diǎn)。樣品可以是固體、粉末、熔融片,液體等,分析對(duì)象適用于煉鋼、有色金屬、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行業(yè)樣品。
  X射線熒光光譜儀的物理原理:
  當(dāng)材料暴露在短波長(zhǎng)X光檢查,或伽馬射線,其組成原子可能發(fā)生電離,如果原子是暴露于輻射與能源大于它的電離勢(shì),足以驅(qū)逐內(nèi)層軌道的電子,然而這使原子的電子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,在外軌道的電子會(huì)“回補(bǔ)”進(jìn)入低軌道,以填補(bǔ)遺留下來(lái)的洞。在“回補(bǔ)”的過(guò)程會(huì)釋出多余的能源,光子能量是相等兩個(gè)軌道的能量差異的。因此,物質(zhì)放射出的輻射,這是原子的能量特性。
  X射線熒光光譜儀結(jié)構(gòu)組成:
  (1)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(shù)Z=11)到鈾元素(原子序數(shù)Z=92)都可以利用這種技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)分析。但是對(duì)于原子序數(shù)較低的元素(鈦元素Ti,Z=22以下),空氣會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大影響;由低原子序數(shù)元素產(chǎn)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(huì)吸收低原子序數(shù)元素的能量輻射。
  通常情況下,用于提高低原子序數(shù)元素的檢測(cè)靈敏度的方法主要為將儀器的樣品室抽成真空環(huán)境或者以氦氣(He)沖洗樣品室。
  (2)探測(cè)器
  新型探測(cè)器技術(shù)——硅漂移探測(cè)器(SDDs)能夠提高低能量敏感度,使得X射線熒光光譜技術(shù)可以對(duì)一些低原子序數(shù)元素進(jìn)行檢測(cè)分析,甚至是在空氣氣氛中也能進(jìn)行檢測(cè),例如用于測(cè)量化學(xué)鍍鎳涂層中磷元素(原子序數(shù)Z=15)的含量。但是,大多數(shù)的低原子序數(shù)元素的檢測(cè)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(tǒng)一討論,包括X射線管、電源供應(yīng)器、濾光片、光束尺寸。X射線管和供電電源決定了檢測(cè)樣品將受到的能量強(qiáng)度和能量分布。商業(yè)化的能量色散X射線熒光光譜儀中用到的大多數(shù)X射線管都是50KV,1mA(50W)規(guī)格的。50KV的高電壓能夠提供更高的激發(fā)效率;X射線管通量可以利用燈絲電流設(shè)置進(jìn)行控制。
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