X射线荧光光谱仪介绍
X射线荧光光谱仪的两种分析方法

X射线荧光光谱仪的两种分析方法X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence spectrometer,XRF)是一种常见的化学分析仪器,可以在不破坏样品的情况下进行非破坏性的化学分析。
在XRF分析中,通过照射样品并测量样品辐射出的荧光X射线,可以确定样品中各种元素的含量。
本文介绍XRF的两种常见分析方法:定量分析和定性分析。
定量分析定量分析是通过测量样品辐射出的荧光X射线的强度,并根据已知标准样品的荧光强度与元素含量的关系,来计算样品中某种元素的含量。
在定量分析中,需要用到标准样品,这些样品已知各种元素的含量,例如NIST(美国国家标准技术研究所)的SRM(标准参考材料)。
定量分析的具体步骤如下:1.样品制备样品需要制备成薄片或颗粒状,通常需要使用磨片机或压片机进行制备。
为了获得准确的分析结果,样品制备时需要注意不要引入其他元素。
2.样品照射将样品放置在X射线荧光光谱仪中,使其受到射线照射,激发出元素的荧光X 射线。
3.测量荧光X射线利用荧光X射线探测器测量样品辐射出的荧光X射线的强度。
4.标准样品校准用标准样品进行校准,建立荧光强度与元素含量之间的关系。
对于每种元素,建立一个标准曲线。
5.计算元素含量利用标准曲线和样品荧光强度计算样品中某种元素的含量。
定性分析定性分析是通过比较样品荧光X射线的能量和强度与已知标准样品的对比,来确定样品中各种元素的类型和含量。
与定量分析不同,定性分析不需要对荧光强度进行精确的量化测量。
定性分析的具体步骤如下:1.样品制备和照射与定量分析相同。
2.测量荧光X射线与定量分析相同。
3.谱图比较将样品荧光X射线的能量和强度与标准样品进行比较,确定样品中含有哪些元素。
4.确定元素类型和含量通过谱图比较确定元素类型,通过谱峰强度的相对大小和谱图形状确定元素含量。
总结定量分析和定性分析是X射线荧光光谱仪中常用的分析方法,在各自的分析领域中都有广泛的应用。
定量分析需要进行精确的荧光强度测量和标准曲线建立,适用于需要准确测量各种元素含量的分析场合,例如矿石、环境样品等。
(完整版)XRF-X-射线荧光光谱仪

( X-ray Fluorescence Spectrometry, XRF )
目录
一、XRF的基本原理 二、XRF的构造和部件 三、XRF的应用 四、XRF的优缺点
一、XRF基本原理
1.1基本原理
图1 电磁波谱图
X-射线是介于紫外线和γ射线之间的一种电磁辐射,波 长 范 围 为 0.001~10nm 。 对 于 元 素分析来说,主要应用的是 0.05~10nm范围的波长。波长大 于0.1nm的X-射线称为“软”X-射 线 , 而 较 短 波 长 的 X- 射 线 称 为 “硬”X-射线,如图1所示。X-射 线与晶体相互作用产生衍射现 象 , 这 是 X- 射 线 作 为 电 磁 波 谱 的 特 征 , 所 有 X- 射 线 可 以 用 波 长 来 描 述 。 X- 射 线 也 可 以 看 做 是具有一定能量的光子。
原子在X-射线激发下,发射荧光还是Auger是相互竞争的过程,原子序 数小于11的元素,以发射Auger为主,重元素主要发射X-射线荧光。故 X-射线射线荧光对轻元素的灵敏度很低。
1.1.1基础理论
利用X-射线荧光进行元素定性、定 量分析工作,需要以下三方面的理 论基础知识:
1
莫斯莱定律 Moseley
1 K Z S
K和S是线性有关的常数,λ是波长,Z是元素原子序数。
莫斯莱认识到这些X-射线特征光谱是由于内层电子的跃 迁产生的,表明X-射线的特征光谱与原子序数是一一对应 的,使X荧光分析技术成为定性分析方法中最可靠的方法 之一。
布拉格定律(Bragg's law)是反映晶体衍射基本关系的理 论推导定律。1912年英国物理学家布拉格父子(W.H. Bragg 和W.L. Bragg)推导出了形式简单,能够说明晶体衍射基本 关系的布拉格定律。
帕纳科xrf原理-概述说明以及解释

帕纳科xrf原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述帕纳科XRF原理(即帕纳科X射线荧光光谱仪原理)是一种非常重要的分析技术,它利用X射线荧光光谱仪进行物质的分析与检测。
X射线荧光光谱仪(XRF)是一种基于X射线的分析技术,能够快速、无损地分析样品的元素成分及其含量。
帕纳科XRF原理通过将样品暴露在高能量的X射线辐射下,激发样品中的原子发生内层电子跃迁,从而产生特定能量的特征X射线。
这些特征X射线与样品中元素的种类和含量密切相关。
X射线荧光分析原理基于这个原理,通过测量样品中发射出的特征X射线的能量和强度来确定样品的元素成分。
帕纳科XRF原理在许多领域都有广泛的应用。
在材料分析方面,它可以用于合金分析、陶瓷成分分析、矿石成分分析等。
在环境监测方面,它可以用于土壤中重金属含量的检测、水中有害物质的检测等。
在文物保护方面,它可以用于非破坏性地分析文物的元素成分,以了解其制作材料和年代等信息。
帕纳科XRF原理具有许多优点。
首先,它非常快速和高效,能够在几分钟内完成样品的分析。
其次,它是一种无损检测技术,不需要破坏样品,适用于各种形态的样品。
此外,它还具有高准确性和重复性,并且可以同时分析多个元素。
然而,帕纳科XRF原理也存在一些局限性。
首先,它对于低能量X射线不敏感,因此无法检测低原子序数元素。
其次,样品的尺寸和形态对分析结果可能产生影响。
最后,它对于元素的定量分析相对有限,通常只能得到元素的相对含量。
随着科学技术的不断发展,帕纳科XRF原理也在不断进步和完善。
未来,我们可以期待更加精确和灵敏的X射线荧光光谱仪的研发,以及更加全面和准确的元素分析方法的开发。
综上所述,帕纳科XRF原理是一种重要的分析技术,具有广泛的应用领域和许多优点。
随着技术的不断进步,帕纳科XRF原理将在各个领域发挥更大的作用。
文章结构部分的内容如下所示:1.2 文章结构本篇长文主要围绕帕纳科XRF原理展开,文章的主要部分分为引言、正文和结论三个部分。
波长色散型X射线荧光光谱仪与能量色散型X射线荧光光谱仪的区别

波长色散型X射线荧光光谱仪与能量色散型X射线荧光光谱仪的区别一.X射线荧光分析仪简介X射线荧光分析仪是一种比较新型的可以对多元素进行快速同事测定的仪器。
在X射线激发下,被测元素原子的内层电子发生能级跃迁而发出次级X射线(X-荧光)。
波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量。
波长色散型X射线荧光光谱仪(WD-XRF)。
是用晶体分光而后由探测器接受经过衍射的特征X射线信号。
如果分光晶体和控测器做同步运动,不断地改变衍射角,便可获得样品内各种元素所产生的特征X射线的波长及各个波长X射线的强度,可以据此进行特定分析和定量分析。
该种仪器产生于50年代,由于可以对复杂体进行多组同事测定,受到关注,特别在地质部门,先后配置了这种仪器,分析速度显著提高,起了重要作用。
随着科学技术的进步在60年代初发明了半导体探测仪器后,对X荧光进行能谱分析成为可能。
能谱色散型X射线荧光光谱仪(ED-XRF),用X射线管产生原级X射线照射到样品上,所产生的特征X射线(荧光)这节进入SI(LI)探测器,便可以据此进行定性分析和定量分析,第一胎ED-XRF是1969年问世的。
近几年来,由于商品ED-XRF仪器及仪表计算机软件的发展,功能完善,应用领域拓宽,其特点,优越性日益搜到认识,发展迅猛。
二.波长色散型X射线荧光光谱仪与能量色散型X射线荧光光谱仪的区别虽然光波色散型(ED-XRF)X射线荧光光谱仪与能量色散型(ED-XRF)X射线荧光光谱仪同属于X射线荧光分析仪,它产生信号的方法相同,最后得到的波谱也极为相似,单由于采集数据的方式不同,WD-XRF(波谱)与WD-XRF(能谱)在原理和仪器结构上有所不同,功能也有区别。
(一)原理区别X射线荧光光谱法,是用X射线管发出的初级线束辐照样品,激发各化学元素发出二次谱线(X-荧光)。
波长色散型荧光光仪(WD-XRF)是用分光近体将荧光光束色散后,测定各种元素的特征X射线波长和强度,从而测定各种元素的含量。
X射线荧光光谱仪的特点及应用介绍

X射线荧光光谱仪的特点及应用介绍X射线荧光光谱仪应用领域:冶金、铸造、机械、科研、商检、汽车、石化、造船、电力、航空、核电、金属和有色金属冶炼、加工和回收工业中的各种分析。
X射线荧光光谱仪主要特点:1、电子系统采用国际标准机笼、高集成化设计。
2、专利技术的入缝及整体出射狭缝制造技术,确保光学系统稳定可靠。
3、光电倍增管检测器,光谱分析范围:160nm-850nm。
4、全数字化智能复合光源DDD技术,可以根据不同材料的激发特点自动调节光源激发参数,真正实现全数字化控制。
5、集成气路模块,优化氩气流向、降低氩气消耗,粉尘通道流畅。
主要配置1、光学系统结构:优化的帕邢-龙格架构、动态安装技术、整体铝合金铸造、局部恒温光栅:曲率半径:750mm入射狭缝:20u出射狭缝:高精度光刻蚀整体狭缝,根据不同元素设立30u-75u缝宽检测器:光电倍增管(PMT)检测器2、全数字激发光源全数字化智能复合光源DDD技术,可以根据不同材料的激发特点自动调节光源激发参数,真正实现全数字化控制。
采用全数字控制模式,高能预燃技术(HEPS),超稳定的能量释放在氩气环境中激发样品。
全数字光源的应用,提高了样品的测量精度和相似性,提高了样品激发速度,-提高火花稳定性,使样品有更好的重现性。
放电频率100Hz-1000Hz可调放电电流达到400A。
3、开放式样品激发台装置激发台直接将激发光导入光学系统。
优化氩气流向设计及粉尘收集清理装置。
开放式样品台可适应各种大小和形状的分析样品。
压杆高度、左右自由调节和移动,接驳安全电路设计。
可装入不同的样品夹具进行分析小样品、细丝和薄片。
4、真空测量和控制真空系统程控,在保证真空度的同时减少真空泵的运行时间,有效延长真空泵的使用寿命。
双级真空隔离措施,很好减少油蒸气以光室的污染。
PMT高压开启和真空系统联动,防止产生辉光放电。
5、信号采集系统信号采集直接与计算机进行数据交换,同时处理来自光电倍增管的信号。
波长色散x射线荧光光谱仪工作原理

波长色散x射线荧光光谱仪工作原理波长色散X射线荧光光谱仪(WDXRF)是一种常用的分析仪器,广泛应用于材料科学、地质学、环境保护等领域,用于元素分析和组分分析。
它的工作原理基于X射线与样品相互作用后产生的荧光辐射,通过波长色散技术实现光谱分析。
WDXRF光谱仪主要由射线源、样品支架、能谱仪(色散器)、荧光探测器组成。
其中射线源是由X射线管产生的,通常采用连续或称为白线辐射的X射线。
样品支架用于固定样品,并确保样品与射线之间的准直关系。
当射线源照射在样品上时,样品中的原子会吸收射线并激发到高能级,随后通过荧光放射回到基态。
这些荧光辐射的能量与样品中的元素类型相关,因此通过测量荧光辐射的能谱可以确定样品中的元素组成。
能谱仪(色散器)是WDXRF光谱仪关键的部分,它用于将不同波长的荧光辐射分离开来。
在能谱仪中,通常采用一系列的晶体或多层衍射片来实现波长色散。
这些晶体或衍射片的入射面和出射面都有倾角,使得入射的X射线和出射的荧光辐射有不同的入射角度和出射角度,从而实现波长分离。
具体来说,当荧光辐射通过能谱仪时,不同波长的荧光辐射由于经过晶体或衍射片后入射角度不同,会在晶体或衍射片中发生不同程度的衍射,进而出射角度和波长也会有差别。
通过调整晶体或衍射片的角度,可以选择不同的入射角度和出射角度,从而实现波长的选择性分散。
最后,荧光辐射被聚焦到荧光探测器上进行测量和分析。
荧光探测器通常采用多道光电二极管(PMT)或半导体探测器,可以高效地测量荧光辐射的强度。
将荧光辐射的能谱与已知元素的荧光辐射能谱进行比较,可以确定样品中含有的元素种类和浓度。
总之,波长色散X射线荧光光谱仪通过射线源产生X射线,并将其照射在样品上,样品中的元素吸收射线并发出荧光辐射。
通过波长色散技术将荧光辐射进行分散,最后荧光辐射被探测器测量并分析,从而实现元素分析和组分分析。
波长色散x射线荧光光谱仪缩写

波长色散x射线荧光光谱仪缩写一、简介在物理学中,波长色散X射线荧光光谱仪是一种用于分析物质成分的仪器。
其原理是利用物质能级间跃迁所辐射出来的X射线来确定物质的元素组成。
本文将介绍波长色散X射线荧光光谱仪的缩写、工作原理、优缺点以及应用领域。
二、缩写波长色散X射线荧光光谱仪的缩写为WDXRF(Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer)。
三、工作原理波长色散X射线荧光光谱仪中,样品表面受到X射线照射后,其中的原子会被激发到高能级状态。
随后,这些原子会从高能级状态跃迁回到低能级状态,释放出X射线。
这些X射线的波长是由被激发的原子所决定的。
通过检测和记录这些X射线的波长,仪器可以确定样品中所存在的元素类型以及其相对含量。
WDXRF仪器采用单晶体谱仪进行波长分散,能够提供高分辨率和能量分辨率的光谱。
四、优缺点优点:1. WDXRF仪器的分辨率很高,能够对元素在样品中的分布进行检测和测量。
2. 测量结果能够准确、稳定,精度高。
3. 具有高样品通量,能够进行快速、高效的样品分析。
缺点:1. 商用的WDXRF仪器往往比较昂贵。
2. 需要对样品进行制备和处理,样品的准备过程比较复杂。
3. 在进行分析的过程中,由于样品表面受到的X射线照射强度很大,有可能会对样品造成伤害。
五、应用领域WDXRF仪器广泛应用于各个领域,例如地质、环境、化工、宝石、金属、钢铁、半导体、制药等行业。
在这些行业中,WDXRF仪器被用于分析样品中的元素成分、杂质含量、化合物组成以及晶体学分析等方面。
在地球科学研究中,WDXRF仪器可以用于矿物研究和研究矿床的形成过程。
在环境领域中,WDXRF仪器可以用于土壤和水样品的分析。
在钢铁、金属和半导体制造行业中,WDXRF仪器可以用于对材料的成分进行分析和检测。
总之,波长色散X射线荧光光谱仪具有广泛的应用领域和优越的性能,为人们的生产和科研带来了很大的帮助。
X射线荧光光谱仪原理及应用

将样品置于仪器分析台上,通过X射线照射样品得到荧光谱。
3
谱线分析
对荧光X射线谱进行逐峰分析,定量和定性分析各种元素。
案例研究
测定金属材料中碳含量
利用X射线荧光光谱仪可以对金 属材料中的碳含量进行分析。
矿物元素分析
矿物中元素含量及其分布在地质 勘探过程中起着重要作用。
地下水铅污染
对地下水铅污染进行了分析评价, 为水环境保护和铅中毒防治提供 依据。
探索X射线荧光光谱仪
X射线荧光光谱仪是一种高精度的分析仪器,广泛用于材料、生物等众多领域 的研究和实验。本文将深入探讨该仪器的原理及其应用。
原理与工作原理
1
激发原子核
通过给样品提供高能量的X射线来激发样品原子核中的自由电子。
2
发射特征光
通过脱离自由电子来释放出特有的荧光X射线。
3
测量分析
根据不同化学元素的荧光X射线谱线和强度分析样品的成分及含量。
分析技术
质量分析技术
通过检测样品中化学元素的含量 和种类来进行质量分析。
成分分析线的峰位和峰强度 分析样品中各成分的含量和种类。
通过对样品中钼的Kα线荧光谱分 析,可以推断分子结构。
应用领域
材料科学
分析材料成分、构造、形态及其内部微观结构, 比如金属、半导体、陶瓷材料等。
总结
原理及工作原理
利用X射线的特性进行元素分析。
应用领域
广泛应用于材料分析、环境保 护、考古文物、医药生物等领 域。
优点与限制
优点为非破坏性、灵敏度高、 适用性广泛,限制为仅用于最 上层表面的分析。
2 灵敏度高
能够实现以ppm为数量级的元素定量和定性 分析。
3 适用性广泛
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X-射线荧光光谱仪(XRF)
1、仪器介绍
X-射线荧光光谱仪(XRF),现有日本Rigaku公司生产的ZSX primus波长色散型XRF一台,及配套所必须的电源设备、冷循环水设备和前处理熔样机等。
X射线荧光光谱分析技术制样简单、分析快速方便、应用广泛,可用于测定包括岩石、土壤、沉积物等在内的各种地质样品的化学组成。
分析元素范围从Be(4)到U(92),最常见的是用于主量元素分析,如SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3T、K2O、MgO、MnO、Na2O、P2O5、TiO2、LOI等元素。
2、仪器功能和技术参数:
(1) 功能:定性分析、半定量分析和定量分析;
(2) X射线管:4KW超薄端窗型(30μm)、铑靶X射线管;
(3) 分光晶体:LiF(200)、Ge(111)、PET、RX25、LiF(220);
(4) 进样器:48位自动样品交换器;
(5) 测角仪:SC:5-118度(2θ);PC:13-148度(2θ);
(6) 分析元素范围:Be4-U92;
(7) 线性范围:10-2 - 10-6;
(8) 仪器稳定度:≤0.05%;
(9) 测量误差:<5%。
3、应用和优势:
XRF应用广泛,可用于岩石、矿物、土壤、植物、沉积物、冶金、矿业、钢铁、化工产品等样品中常量和痕量的定量分析。
具有快速方便、制样简单、无损测量、分析元素宽、灵敏度高等优点。
X-ray Fluorescence Spectrometer (XRF)
1、I nstrument Introducation:
The wavelength dispersion X-ray fluorescence spectrometer (XRF) is ZSX primus, made by Rigaku, Japan, with a set of instruments of electrical power unit, cold circulating water equipment and automatic fusion machine. XRF is widely used for geological element analysis, including rocks, soils, sediments, etc, which is simplicity and convenience of operation. Its analyzable elements range is from Be (4) to U (92). XRF is most common for the analysis of major elements, such as SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3T, K2O, MgO, MnO, Na2O, P2O5, TiO2 and LOI.
2、Instrument Technical Parameters:
(1) Fucation: qualitative analysis, semi-quantitative analysis and quantitative analysis;
(2) X-ray tube: 4KW ultrathin end-window (30μm) Rh target X-ray tube;
(3) Analyzing crystals: LiF(200), Ge(111), PET, RX25, LiF(220);
(4) Sample injector: 48-bit automatic sample changement;
(5) Angular instrument: SC: 5-118°(2θ); PC: 13-148°(2θ).
(6) Analyzable elements range: Be4-U92;
(7) Linear range: 10-2 - 10-6;
(8) Stability: ≤0.05%;
(9) Analysis error: <5%.
3、Application and advantage
XRF is widely used to analy major elements and trace elements in geological rocks, minerals, soils, plants, sediments, metallurgy, mining industry, steel, chemical products, etc. It is fast, convenient, simple, nondestructive, widely used and high sensitivity.。