X射线荧光光谱仪的基本原理及应用

合集下载

X射线荧光光谱分析的基本原理

X射线荧光光谱分析的基本原理

X射线荧光光谱分析的基本原理X射线荧光光谱分析(X-ray fluorescence spectroscopy, XRF)是一种常用的非破坏性分析方法,适用于几乎所有元素的测定,具有高精度、高灵敏度和多元素分析能力。

其基本原理可以概括为:当固体或液体样品受到高能X射线照射时,样品中的原子被激发或电离,并散射光子。

这些激发或电离后的原子会重新排列电子态,并产生X射线以释放能量。

这些释放的X射线称为荧光射线。

通过测量荧光射线的能量和强度,可以确定样品中的元素种类和含量。

X射线荧光光谱分析的基本组成分为两大部分:X射线源和荧光谱仪。

X射线源一般采用X射线管,它通过给电子加速并与靶材相互作用,产生高能的X射线。

靶材的选择根据分析需要来确定,常见的靶材有铜、铬、铁等。

荧光谱仪由X射线检测器、能谱仪和数据处理系统组成。

X射线检测器一般选择气体探测器或固体探测器,可以将荧光射线转化为电信号。

能谱仪用于测量荧光射线的能量,并将荧光射线的能谱图转换为电信号。

数据处理系统则对荧光信号进行处理和分析。

X射线荧光光谱分析的原理是基于X射线特性的相互作用。

当样品受到高能X射线照射时,X射线在物质中发生两种主要的相互作用:光电吸收和康普顿散射。

光电吸收是指X射线入射到样品中,被其中的原子内层电子吸收并产生光电子,从而使原子转变为激发态。

光电吸收的截面与元素的原子序数有关,轻元素的光电吸收截面较大,重元素的光电吸收截面较小。

当样品处于激发态时,它会以荧光射线的形式释放出能量。

康普顿散射是指X射线与样品中的自由电子相互作用,它会使一部分X射线的方向改变,而能量减少,从而散射出去。

康普顿散射的强度与X射线的能量和散射角度有关,散射角度越大,康普顿散射强度越大。

康普顿散射并不改变样品中元素的能级结构,因此并不产生荧光射线。

X射线荧光光谱分析仪利用荧光射线和康普顿散射的特性来进行元素的分析。

通常,荧光射线的能量和康普顿散射的能量是分开检测的。

xrf测试原理

xrf测试原理

xrf测试原理XRF测试原理一、引言XRF(X射线荧光光谱仪)是一种常用的非破坏性分析仪器,主要用于分析样品中的元素成分。

本文将介绍XRF测试的基本原理及其应用。

二、XRF测试原理XRF测试基于X射线荧光原理。

当样品被照射时,样品内的原子会因为X射线的能量而发生电离和激发。

激发后的原子会迅速返回基态,并释放出特定能量的荧光X射线。

这些荧光X射线的能量和强度与样品中元素的种类和含量相关联。

三、XRF测试仪器的组成一个典型的XRF测试仪器主要由以下组成部分构成:1. X射线源:产生高能量的X射线。

2. 样品台:放置需要测试的样品。

3. 荧光探测器:用于测量荧光X射线的能量和强度。

4. 数据分析系统:对荧光X射线进行分析和处理,并得出元素成分的结果。

四、XRF测试过程1. 准备样品:将需要测试的样品放置在样品台上,并确保其表面平整和干净。

2. 照射样品:打开X射线源,照射样品表面,使其发生电离和激发。

3. 收集荧光X射线:荧光探测器会收集样品发出的荧光X射线,并测量其能量和强度。

4. 数据分析:通过数据分析系统对荧光X射线进行处理和分析,得出样品中元素的含量和成分。

五、XRF测试的优点1. 非破坏性:XRF测试不需要破坏样品,可以对宝贵的文物和艺术品进行分析。

2. 快速准确:XRF测试可以在短时间内得到准确的元素成分分析结果。

3. 多元素分析:XRF测试可以同时分析多种元素,无需进行样品的分解处理。

4. 适用范围广:XRF测试可用于各种类型的样品,包括固体、液体和气体。

六、XRF测试的应用1. 材料分析:XRF测试可用于金属、陶瓷、玻璃等材料的成分分析。

2. 地质勘探:XRF测试可用于矿石、岩石等地质样品的元素含量分析。

3. 环境监测:XRF测试可用于土壤、水体等环境样品的重金属污染分析。

4. 文化遗产保护:XRF测试可用于文物和艺术品的材料分析和鉴定。

5. 制药行业:XRF测试可用于药品中的元素含量分析和质量控制。

xrf检测的原理和应用

xrf检测的原理和应用

XRF检测的原理和应用1. 引言X射线荧光光谱仪(X-Ray Fluorescence Spectrometer,简称XRF)是一种用于元素分析的仪器。

它能够通过射入样品的X射线,激发样品中的原子产生特定的荧光辐射,并通过测量荧光辐射来确定样品中各种元素的含量。

本文将介绍XRF 检测的原理和应用。

2. 原理XRF检测的原理基于元素的特征X射线发射和吸收。

当样品受到高能X射线束的照射时,样品中的原子会发生内层电子的跃迁,从而产生特定的X射线发射。

每种元素都有特定的能量和强度的特征X射线发射谱。

通过测量样品荧光辐射的能谱,可以确定样品中各种元素的存在及其含量。

XRF检测可以分为荧光光谱测量和荧光辐射谱峰分析两个步骤。

在荧光光谱测量中,X射线荧光光谱仪测量样品放射出的荧光光谱,获得荧光峰。

然后,在荧光辐射谱峰分析中,根据荧光峰的能量和强度,通过谱峰拟合算法计算出样品中各种元素的含量。

3. 应用3.1 金属材料分析XRF检测在金属材料分析中有广泛的应用。

它可以用于检测金属材料中的成分和杂质元素,以确定其质量和合格性。

通过XRF检测,可以快速准确地确定金属材料中各种元素的含量,并对材料进行分类和鉴定。

3.2 地质和矿石分析XRF检测在地质和矿石分析中也具有重要的应用价值。

地质样品中的元素含量是研究地壳构造和地质过程的重要依据。

XRF检测可以用于测量岩石、矿石、矿物和土壤中各种元素的含量,用于地质勘探、矿产资源评价和环境监测等领域。

3.3 环境监测XRF检测在环境监测中起着重要的作用。

它可以检测土壤、水和空气中的有毒元素和污染物,如重金属、有机污染物等。

通过对环境样品的XRF检测,可以快速获得样品中各种元素的含量,评估环境污染程度,并为环境保护提供科学依据。

3.4 文物保护XRF检测在文物保护中也有广泛应用。

文物材料中的元素含量可以提供文物起源、制作工艺和保存状态等信息。

通过对文物样品的XRF检测,可以非破坏地分析元素的含量,判定文物的真伪和年代,并为文物的保护修复提供科学指导。

x射线荧光光谱仪 测镀层厚度

x射线荧光光谱仪 测镀层厚度

x射线荧光光谱仪测镀层厚度摘要:1.X 射线荧光光谱仪的概念与原理2.X 射线荧光光谱仪在测镀层厚度中的应用3.X 射线荧光光谱仪的优势与局限性4.结论正文:一、X 射线荧光光谱仪的概念与原理X 射线荧光光谱仪(X-ray Fluorescence Spectrometer,简称:XRF 光谱仪)是一种非破坏性的物质测量方法,可以用于检测样品中的元素组成和含量。

它利用高能量X 射线或伽玛射线轰击材料时激发出的次级X 射线进行分析。

当材料暴露在短波长X 光或伽马射线中,其组成原子可能发生电离,随后回补过程会释放出多余的能量,这些能量以光子形式释放。

X 射线荧光光谱仪通过分析样品中不同元素产生的特征荧光X 射线波长(或能量)和强度,可以获得样品中的元素组成与含量信息,达到定性定量分析的目的。

二、X 射线荧光光谱仪在测镀层厚度中的应用X 射线荧光光谱仪在测镀层厚度方面具有广泛应用。

在测镀层厚度时,X 射线荧光光谱仪可以分析从轻元素的钠(Z11)到铀(Z92)等各个元素。

测镀层厚度的方法主要有两种:直接法和间接法。

直接法是将X 射线照射到待测镀层上,通过测量产生的特征X 射线的强度来确定镀层厚度。

间接法则是通过测量镀层中的元素含量,结合该元素在镀层中的分布规律,推算出镀层厚度。

三、X 射线荧光光谱仪的优势与局限性X 射线荧光光谱仪在测镀层厚度方面具有许多优势,例如:测量速度快、非破坏性、精度高、范围广等。

然而,它也存在一些局限性,例如:对于轻元素的测量精度较低、受到样品形状和尺寸的限制、需要对不同样品进行校准等。

四、结论总的来说,X 射线荧光光谱仪在测镀层厚度方面具有很大的优势,为工业生产和科研领域提供了一种高效、准确的检测手段。

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

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

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

X射线荧光光谱仪使用方法说明书

X射线荧光光谱仪使用方法说明书

X射线荧光光谱仪使用方法说明书一、引言X射线荧光光谱仪是一种常用的分析工具,广泛应用于材料科学、地质学、环境监测等领域。

本说明书旨在详细介绍X射线荧光光谱仪的使用方法,以帮助操作人员正确地进行实验操作和数据分析。

二、X射线荧光光谱仪的基本原理X射线荧光光谱仪通过照射样品,利用样品中原子的X射线荧光信号进行元素分析。

当样品受到X射线的照射时,样品中的原子吸收X 射线能量并转化为内层电子的激发能量,随后这些电子会跃迁到低能级的壳层,释放出特定的能量。

光谱仪收集并分析这些荧光信号,得出样品中各种元素的含量和种类。

三、仪器的准备工作1. 确保X射线荧光光谱仪处于稳定的电源供应下;2. 清洁检查样品台面,确保无任何污染物;3. 放置待测样品,并确保其处于稳定的位置;4. 确保X射线管、样品间的距离适当。

四、实验步骤1. 打开X射线荧光光谱仪的电源,并预热10分钟;2. 校准仪器,包括峰位校准、能量刻度等,以保证实验结果的准确性;3. 设置工作模式和参数,如选择连续测量模式或单元素测量模式,并设置相应的参数;4. 确定测量范围和时间,根据待测样品的特性进行相应设置,以保证测量结果的准确性和稳定性;5. 点击开始测量按钮,启动测量程序;6. 测量完成后,关闭X射线荧光光谱仪的电源。

五、数据处理和分析1. 根据测量结果生成相应的光谱图,观察各峰位的位置和强度;2. 利用光谱软件进行数据分析,包括计算元素含量、元素比例等;3. 对数据进行统计和比对,与相关标准进行对比,以确定样品的性质和成分;4. 进行结果的解读和报告,提供详细的分析结果和结论。

六、安全注意事项1. 在实验操作中,严禁直接观察或照射X射线,以免对人体产生伤害;2. 使用符合规定的防护装备,如防护眼镜、防护服等;3. 严禁将样品与裸露的皮肤直接接触,以免造成污染或伤害;4. 遵守实验室安全操作规范,注意仪器的正常使用和维护;5. 定期检查X射线荧光光谱仪的安全性能,确保仪器正常工作。

xrf调研报告

xrf调研报告

xrf调研报告XRF调研报告一、引言X射线荧光光谱仪(XRF)是一种常用于材料分析的仪器。

通过利用样品中元素的荧光特性,XRF可以快速、准确地确定样品中的化学成分和元素含量。

本报告旨在对XRF的应用进行调研,并对其原理、优缺点以及行业应用进行分析。

二、XRF原理XRF利用X射线与样品相互作用的原理来测量样品的成分。

当样品受到高能X射线(激发源)照射后,样品中的原子吸收部分能量并重新辐射出X射线,即荧光射线。

这些荧光射线的能量和强度与样品中元素的类型和含量有关。

通过测量荧光射线的能谱和荧光强度,可以确定样品中元素的类型和含量。

三、XRF优缺点XRF具有以下优点:1. 非破坏性分析:XRF分析不需要对样品进行破坏性处理,因此可以保持样品的完整性和可重复性。

2. 高灵敏度和准确度:XRF可以快速、准确地分析样品中的元素含量,通常具有较低的检测限和较高的分析灵敏度。

3. 多元素分析:XRF可以同时分析样品中的多个元素,并可以在几分钟内得到结果,因此具有高效的优势。

4. 操作简便:相比其他分析技术,XRF的操作相对简便,不需要复杂的样品制备和处理过程。

XRF也存在一些缺点:1. 仅适用于表面分析:XRF只能对样品表面进行分析,深度分析能力有限。

2. 不能确定元素化合态:XRF无法确定元素的化学形态,只能确定元素的总含量。

3. 有可能出现干扰:XRF对于不同元素间的荧光峰会有一定的重叠,需要通过其他技术进行矫正。

四、行业应用XRF广泛应用于各个领域,下面列举出几个主要的行业应用:1. 矿业和冶金行业:XRF可以用于矿石中金属元素的测量,并可监控冶炼过程中的元素含量,以确保产品质量。

2. 环境监测:XRF可以分析土壤、水体和空气中的元素污染物,用于环境监测和土壤污染防治。

3. 质量控制:XRF可用于检测和分析产品中的元素含量,如金属制造业和化工行业。

4. 文物保护:XRF常用于对古代文物进行非破坏性分析,以确定文物的成分和年代。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
不需要使用分光晶体,仪器造价 低,价格便宜
所有元素的最大计数率不超过 20000 计数/秒,仪器灵敏度差
高能端(Ag/Sn/Sb K系光谱),能量色散分辨率优于波长色散 中能端(Fe/Mn/Cr K系光谱),分辨率相同 低能端 (Na/Mg/Al/Si K系光谱),能量色散分辨率不如波长散射
3.2 定性与定量分析——半定量分析
半定量分析样品过程:
o 对未知样进行全程扫描 o 对扫描谱图进行Search and Match(包括谱峰的识别, 背景扣除,谱峰净强度计算,谱峰的匹配) o 输入未知样的有关信息 (金属或氧化物;液体,粉末压 片或熔融片;已知浓度组分的输入;是否归一) o 进行半定量分析
光电吸收,非相干散射,气体电离 和产生闪光等现象,以一定的能量 和动量为特征;
E=h , =c /
微粒性
能量、电离、光电吸 收、非相干散射
能量色散X荧光分析
能量单位:eV
同一切微观粒子一样,X射线也具有波动和微粒的 双重性;无论是测量能量还是波长,都可以实现对相应 元素的分析,其效果是一样的。
在停机状态时使用,保护光管免受粉尘污染,还可避免检 1000um Pb 测器的消耗。
2.3 准直器
准直器由一组薄片组成,目的是使从样品发出的X射线以平行 光束的形式照射到晶体。薄片之间的距离越小,越容易形成平 行光,产生的谱线峰形也更锐利,更容易与附近的谱线区分。
准直器以薄片间距来分类
薄片间距
4
一、基础理论与知识
X射Байду номын сангаас荧光的产生
碰撞
内层电子跃迁↑
空位
X射线荧光
外层电子跃迁↓
一、基础理论与知识
X射线荧光分析的分类
X射线的波动性
光速,反射,折射,偏振 和相干散射等,以一定的波长 和频率为特征。
波长色散X荧光分析
波动性 光速、反射、折射 、偏振、相干散射
波长单位:10-10m
7
X射线的微粒性
150um 300um 700um 4000um
分辨率
高 中等
低 很低
灵敏度
低 中等
高 很高
分析元素范围
重元素U – K 重元素U – K 轻元素Cl – F 轻元素Be, B, C, N
2.4 分光系统
分光系统的主要部件是分光晶体,它的作用是根据布拉格 衍射定律2dsinθ=nλ,通过晶体衍射现象,把不同波长的X射 线分开。晶体的选择决定可测定的波长范围,即可测定的元素
分类
波长色散型
能量色散型
波长色散型光谱仪
光源
分光系统
试样
准直器 探测器
计算机
脉高分析器
多道 脉冲分析器
能量色散型光谱仪
2.1 光源
两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为光源
灯丝和靶极密封在抽成真空的金属罩内,灯丝和靶极之间加高压,灯丝 发射的电子经高压电场加速撞击在靶极上,产生X射线。
子某外层电子的结合能时,则有可能将能量传递给原子本身 的外层电子,使之成为自由电子,而不再发射特征X射线。这 一物理过程称为俄歇效应
俄歇效应与荧光产额
Auger Yield Fluorenscence Yield
俄歇效应与X射线荧光发射是两种相互竞争的过程, 对于原子序数小于11的元素,俄歇电子的几率高。
2.6 X射线荧光分析的应用
广泛应用于地质、冶金、矿山、电子机械、石油、化工、航空航天材 料、农业、生态环境、建筑材料、商检等领域的材料化学成分分析。
直接分析对象: 固体: 块状样品(规则,不规则)比如:钢铁,有色行业(纯金属或多元合 金等),金饰品等 固体: 线状样品,包括线材,可以直接测量 固体: 钻削,不规则样品,可以直接测量 粉末: 矿物,陶瓷,水泥(生料,熟料,原材料,成品等),泥土,粉末冶金,铁 合金或少量稀松粉末,可以直接测量;亦可以压片测量或制成玻璃熔珠 稀土
三、样品制备与分析
样品 制备 分析
3.1 样品制备 3.2 定性与定量分析 3.3 仪器与设备
3.1 样品制备
X射线荧光光谱可以分析的样品种类:
• 固体样品 – 金属块 – 矿石块
• 粉末状样品 – 矿石粉 – 金属粉
• 液体样品 – 油品 – 水样
1.浇铸成型
2.样品的再铸 例如:切削样, 研磨+抛光。
注意事项:
(1)避免缩孔,气泡。 (2)防止偏析。 (3)需要考虑样品热处理过程
不同对分析结果的影响。
1.经干燥、破碎、 注意事项:
过筛、加入粘结 (1)粒度并均匀化,一般要
剂、混匀、直接 200目以下
压片成型
(2)粘结剂要求稳定、杂质含
2.熔融制样
量低、定量加入
3.2 定性与定量分析——定性分析
X射线的产生
当高速运动的电子或带电粒子 轰击物质时其运动受阻,和物质发 生能量交换,电子的一部分动能转 变成为X射线光子辐射能,以X射线 形式辐射出来。
X射线的产生
原级X射线特 连征 续谱 谱线 线: :若 强干 度波 随长 波一 长定 连而 续强 分度 布较 的大 多的 色XX射 射线 线谱 谱。 。
X-射线荧光分析基本原理及应用
课程内容
1 基础理论与知识 2 仪器构造与原理 3 样品制备与分析
X射线荧光分析(XRF)
定义:利用外界辐射激发样品中的原子,使原 子发出特征X射线(荧光),通过测定这些特征X 射线的能量和强度,可以确定样品中微量元素的 种类和含量,这就是X射线荧光分析。
3
一、基础理论与知识
对于X射线荧光分析技术来说,原级射线传入样品的过 程中要发生衰减,样品被激发后产生的荧光X射线在传出样 品的过程中也要发生衰减,由于质量吸收系数的不同,使得 元素强度并不是严格的与元素浓度成正比关系,而是存在一 定程度的偏差。因而需要对此效应进行校正,才能准确的进 行定量分析。
俄歇效应
1、俄歇效应 X射线荧光产生过程中,若产生特征X射线的能量大于原
莫莱斯定律是定性分析的基础,它指出了特征X射线的波长与元素 原子序数的一一对应关系。
不同元素的荧光X射线具有各自的特定波长,因此根据荧光X射线 的波长可以确定元素的组成。如果是波长色散型光谱仪,对于一定晶 面间距的晶体,由检测器转动的2θ 角可以求出X射线的波长λ ,从而 确定元素成分。
目前绝大部分元素的特征X射线均已准确测出,新型的X射线荧光光 谱仪已将所有谱线输入电脑储存,扫描后的谱图可通过应用软件直接 匹配谱线。
2.7 X射线荧光分析特点
波长色散型X射线荧光光谱图
能量色散型X射线荧光光谱图
适用于4< Z <92(Be – U)范 围内元素的定性定量分析
X射线荧光进入探测系统中经光 电转换和二次分光,分辨率高
定性与定量分析的精度和灵敏 度高
适用于Na(11)~U(92)范围元素 的快速定性定量分析
莫塞莱认识到这些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。
定律2 布拉格定律
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。此定律是波长色散型X荧光仪的 分光原理,使不同元素不同波长的特征X荧光完全分开, 使谱线处理工作变得非常简单,降低了仪器检出限。
的表面光洁度以及被测元素的化学态等)应和未知样一致, 或能够经适当的方法处理成一致。
3.2 定性与定量分析——半定量分析
为什么会出现半定量分析?
层出不穷的新材料需要进行成分剖析,而传统的湿化学 法既费时又费力。 有关工业废弃物中有害元素的立法,增加了对快速半定 量分析的方法需求。 非破坏分析的要求增加,又无合适的标准样品可用。 用户对半定量分析结果已感满足,无须再做进一步的精 密定量分析。
闪烁计数器由闪烁晶体和光电倍增管组成。X射线射到晶体后 可产生光,再由光电倍增管放大,得到脉冲信号。闪烁计数 器适用于重元素的检测。
2.6 记录显示
记录显示:放大器、脉冲高度分析器、显示; 三种检测器给出脉冲信号; 脉冲高度分析器:分离次级衍射线,杂质线,散射线
波长色散型X射线荧光光谱图
能量色散型X射线荧光光谱图
8
1 基础理论与知识
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:
三大定律
1 莫塞莱定律
2 布拉格定律
3
朗伯-比尔 定律
定律1 莫塞莱定律
莫塞莱定律(Moseley's law),是反映各元素X射线特征 光谱规律的实验定律。1913 年H.G.J.莫塞莱研究从铝到金 的38种元素的X射线特征光谱K和L线,得出谱线频率的 平方根与元素在周期表中排列的序号成线性关系。
布拉格方程
此式的物理意义在于:规定了X射线在晶体内产生衍射 的必要条件,只有d、θ、λ同时满足布拉格方程时, 晶体才能产生衍射。
定律3 比尔-朗伯定律
比尔-朗伯定律(Berr-Lambert‘s law),是反应样品吸 收状况的定律,涉及到理论X射线荧光相对强度的计算问题。
当X射线穿过物质时,由于物质产生光电效应、康普顿 效应及热效应等,X射线强度会衰减,表现为改变能量或者 改变运动方向,从而使向入射X射线方向运动的相同能量X 射线光子数目减少,这个过程称作吸收。
定量分析需要一组标准样品做参考。常规定量分析一般需要 5个以上的标准样品才能建立较可靠的工作曲线。
常规X射线荧光光谱定量分析对标准样品的基本要求: → 组成标准样品的元素种类与未知样相似/相同; → 标准样品中所有组分的含量应该已知; → 未知样中所有被测元素的浓度包含在标准样品中被
相关文档
最新文档