高性能X射線熒光分析儀的基本原理以及使用注意事項(xiàng)
2020-10-28
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X射線熒光分析是確定物質(zhì)中微量元素的種類和含量的一種方法,是利用原級(jí)X射線光子或其它微觀粒子激發(fā)待測(cè)物質(zhì)中的原子,使之產(chǎn)生次級(jí)的特征X射線(X光熒光)而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)態(tài)研究。
高性能X射線熒光分析儀基本原理:
當(dāng)能量高于原子內(nèi)層電子結(jié)合能的高能X射線與原子發(fā)生碰撞時(shí),驅(qū)逐一個(gè)內(nèi)層電子而出現(xiàn)一個(gè)空穴,使整個(gè)原子體系處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)原子壽命約為10-12-10-14s,然后自發(fā)地由能量高的狀態(tài)躍遷到能量低的狀態(tài)。這個(gè)過程稱為馳豫過程。馳豫過程既可以是非輻射躍遷,也可以是輻射躍遷。當(dāng)較外層的電子躍遷到空穴時(shí),所釋放的能量隨即在原子內(nèi)部被吸收而逐出較外層的另一個(gè)次級(jí)光電子,此稱為俄歇效應(yīng),亦稱次級(jí)光電效應(yīng)或效應(yīng),所逐出的次級(jí)光電子稱為俄歇電子。它的能量是特征的,與入射輻射的能量無關(guān)。當(dāng)較外層的電子躍入內(nèi)層空穴所釋放的能量不在原子內(nèi)被吸收,而是以輻射形式放出,便產(chǎn)生X射線熒光,其能量等于兩能級(jí)之間的能量差。因此,X射線熒光的能量或波長(zhǎng)是特征性的,與元素有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
高性能X射線熒光分析儀在日常使用中的注意事項(xiàng):
1、高性能X射線熒光分析儀從根本上來說是一種相對(duì)測(cè)量?jī)x器,因此在使用過程中,需要定期對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)。
2、為有害元素含量的控制效果,高性能X射線熒光分析儀的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)與其他的測(cè)量手段結(jié)合起來使用;高性能X射線熒光分析儀更適合生產(chǎn)過程的監(jiān)控,甚至可以說:在生產(chǎn)過程中對(duì)有害元素含量的監(jiān)控,X射線熒光分析方法是目前可行的分析手段;而有害元素含量的終裁定,則不應(yīng)該僅僅依靠單一的測(cè)量手段。
3、被測(cè)量樣品的處理與測(cè)量精度的關(guān)系:
從X射線熒光分析理論上說,對(duì)被測(cè)量樣品進(jìn)行必要的處理是必須的;一般來說,樣品處理的越好,則測(cè)量精度就會(huì)越高,測(cè)量結(jié)果越可靠。在實(shí)際使用過程中,我們應(yīng)該盡量對(duì)被測(cè)量樣品進(jìn)行必要的物理處理。
在測(cè)量不規(guī)則的樣品時(shí),雖然從X射線熒光分析方法上可以對(duì)測(cè)量進(jìn)行技術(shù)上的校正,從而滿足實(shí)際測(cè)量的需要;但這樣做所付出的代價(jià)是犧牲測(cè)量精度和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。