X射线荧光光谱分析仪
X射线荧光光谱仪操作指引
X射线荧光光谱仪操作指引X射线荧光光谱仪是一种常用的分析仪器，广泛应用于材料科学、环境科学、地质矿产等领域。
它通过利用样品中的元素发射的特征X射线来确定样品中元素的种类和含量。
下面是X射线荧光光谱仪的操作指引，帮助用户正确操作该仪器。
一、准备工作1.检查仪器的电源、冷却系统等设备是否正常运转。
2.确保工作区域干净整洁，没有杂物和易燃物。
3.将需要测试的样品准备好，并提前做好标记。
二、开机与预热1.按照仪器上的开机按钮将X射线荧光光谱仪启动。
2.按照厂家提供的预热要求进行预热，通常需要数十分钟。
3.在预热过程中可以进行其他准备工作，如样品的准备。
三、加载样品1.打开样品加载仓的盖子，并将待测样品轻放在样品台上。
2.确保样品与样品台接触良好，尽量避免空隙。
3.关闭样品加载仓的盖子，并确保盖子关闭牢固。
四、选择操作模式1.仪器提供了多种不同的操作模式，例如荧光光谱扫描、定量分析等。
2.根据实际需要选择合适的操作模式。
五、设定分析参数1.根据样品的特性，选择合适的分析条件，如激发电压、激发电流、分析角度等。
2.根据需求，可以设定不同的分析参数，以优化测试结果。
六、进行预测试1.在正式测量之前，建议进行一次预测试，以确保仪器和样品都正常工作。
2.预测试的目的是确定样品的光谱特征和峰位，以便后续准确测量。
七、进行样品分析1.在预测试确认无误后，可以进行正式的样品分析。
2.根据设定的分析参数，仪器会自动进行样品的激发和光谱扫描。
3.测量完毕后，保存测试数据，并将样品从样品加载仓中取出。
八、数据处理与分析1.使用相应的分析软件，将测试数据导入，并进行数据处理与分析。
2.根据需要，可以绘制出样品的光谱图、浓度曲线等。
九、关机与仪器保养1.测试完成后，将仪器关机，并按照指示切断电源。
2.清理仪器外表，避免灰尘和污物积存。
3.定期维护仪器，保养零部件。
以上是X射线荧光光谱仪的操作指引。
使用这些操作指引，可以帮助用户正确操作X射线荧光光谱仪，获得准确可靠的测试结果。
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。
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。
瑞士ARLX射线荧光光谱分析仪用户手册（9800系列）
AA38414
ARL 9800 用户手册
1-1
综述和警告
资料来源：
第1章
装有一个测角仪的 ARL 9800 XP 还能再安装 24 个固定道，而 ARL9800 Oasis 形式装有一个测角仪后还 可安装 14 个固定道。
1.2.3 X 射线衍射道
ARL9800 还可安装一个 X 射线衍射道（XRD），用于测定各种应用中试样里的物相和矿物成分，例如水 泥熟料中的游离石灰、水泥中的石灰石和铁矿石中各种铁的氧化物。
ARL9800 有二种不同的形式： ARL 9800 XP 形式可使用高功率 X 射线发生器对各类固体材料进行高性能测量。 ARL 9800 Oasis 形式是一种低功率仪器，它不需要外接冷却水系统。
ARL9800 的核心部分是由以下几个部件组成： 用于快速和特定元素常规分析的固定道； 用于各种元素分析的莫尔条纹测角仪； 用于特定物相和矿物分析的 XRD 衍射道。 这些部件的整机一体化结合使用确保了分析的速度、适应性和可靠性。
XRF 资料
资料来源：
编号：AA83414-02
ARL 9800 X 射 线 光 谱 仪 用户手册
ARL 公司中国 2004 年 1 月
综述和警告
1 综述和警告
1.1 引言
资料来源：
第1章
祝贺您选购了您的 ARL 9800 系列仪器。由 ARL 公司生产的这种精确的光谱仪，定能满足您的分析需 要。 本手册的目的就是给您在使用 ARL 9800 时提供必要的帮助。
AA38414
ARL 9800 用户手册
1-4
综述和警告
资料来源：
第1章
1.3 X 射线荧光光谱仪的基本原理
被测试样进入光谱仪后，受到来自 X 光管发出的 X 射线光束激发，产生 X 光荧光。X 光管发射的光谱是
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。
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用途
X射线荧光光谱分析仪广泛应用于地质、冶金、石油、化工、 农业、医药、环境等领域，可对各种材料进行元素分析和化 学成分分析，如金属、非金属、矿物、环境样品等。
优缺点分析
优点
X射线荧光光谱分析仪具有快速、准确、非破坏性、多元素同时测定等优点。同 时，该仪器操作简便，可对各种材料进行无损检测，适用于现场分析和大量样品 分析。
食品安全
用于检测食品中的添加剂、农 药残留等。
考古学
用于鉴定文物年代和成分。
生物医学
用于研究生物组织、药物成分 等。
未来发展方向与挑战
智能化与自动化
提高分析仪器的智能化和自动 化水平，减少人为操作误差。
多元素同时分析
发展多元素同时测量的技术， 提高分析效率。
降低成本与维护
降低仪器成本和维护成本，提 高普及率和应用范围。
信号放大器用于放大测量系统输出的 信号，多道分析器用于将信号分道， 计算机和相关软件则用于处理和分析 数据，并输出结果。
数据处理系统通常包括信号放大器、 多道分析器、计算机和相关软件等部 件。
03 X射线荧光光谱分析仪的 应用
元素分析
总结词
X射线荧光光谱分析仪能够准确测定样品中各元素的含量，广泛应用于地质、环保、化工等领域。
环境样品分析
总结词
X射线荧光光谱分析仪能够用于环境样品中污染物的快速检测和定量分析。
详细描述
环境样品中的污染物通常以痕量或超痕量水平存在，X射线荧光光谱分析仪具有高灵敏度和低检测限 的特点，能够准确测定这些污染物元素的含量，为环境监测和污染治理提供有力支持。
X射线荧光光谱仪的优点
X射线荧光光谱仪的优点
X射线荧光光谱仪由激发源（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。
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。
X射线荧光光谱仪的优点都有那些？
1.分析速度高。
测定用时与测定精密度有关，但一般都很短，2～5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。
2.X射线荧光光谱跟样品的化学结合状态无关，而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也基本上没有关系。
（气体密封在容器内也可分析）但是在高分辨率的精密测定中却可看到有波长变化等现象。
特别是在超软X射线范围内，这种效应更为显著。
波长变化用于化学位的测定。
3.非破坏分析。
在测定中不会引起化学状态的改变，也不会出现试样飞散现象。
同一试样可反复多次测量，结果重现性好。
4.X射线荧光分析是一种物理分析方法，所以对在化学性质上属同一族的元素也能进行分析。
5.X射线荧光光谱仪分析精密度高。
6.制样简单，固体、粉末、液体样品等都可以进行分析。
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X射线荧光光谱仪
1。
x射线荧光光谱仪结构
x射线荧光光谱仪结构x射线荧光光谱仪，也称为x射线荧光分析仪，是一种高精度、高灵敏度的物质成分分析仪器。
它能够利用x射线的特性，将物质中的元素分析出来，被广泛应用于材料分析、环境监测、地质勘探、药品研究等领域。
下面是x射线荧光光谱仪的结构和原理。
一、x射线荧光光谱仪的结构1.主控制台：主控制台是x射线荧光光谱仪的核心部分，它包括检测、控制、数据处理等功能模块，负责整个分析仪器的运行和数据处理。
2.激发源：激发源是x射线荧光光谱仪的重要组成部分，是产生x射线的装置。
通常采用的激发源包括射线管、放射性同位素等。
3.样品台：样品台是用于放置样品的平台，通常采用的是旋转式样品台。
样品台的旋转能够确保样品均匀地受到x射线的激发。
4.探测器：探测器是x射线荧光光谱仪的另一个重要组成部分。
探测器采用固态半导体探测器，对x射线的荧光进行自动检测，并将检测结果发送到主控制台进行数据处理。
5.过滤器：过滤器是用于筛选x射线的装置，通常采用的过滤器有铝片、钽片、铬片等。
6.电子学模块：电子学模块是用于探测器信号放大、滤波、数字化处理等的电路模块。
二、x射线荧光光谱仪的原理利用x射线荧光光谱仪进行分析，主要是通过对样品进行x射线激发，然后利用探测器检测样品中产生的荧光x射线的能量和强度，再通过数据处理得到样品中各元素的含量和分布情况。
1.样品的激发和荧光当x射线照射到样品表面时，样品会发出一系列电子束，这些电子束将导致样品原子中的一些电子被激发或瞬时轰出。
当电子回到原子内部时，将会产生x射线荧光。
2.荧光的检测探测器位于样品与激发源之间，能够检测到样品中产生的x射线荧光。
荧光信号被探测器接收并被发送到电子学模块进行信号放大、滤波和数字化处理。
3.数据处理在电子学模块中得到的荧光信号，通过计算机进行数字化处理，得到不同元素的荧光峰强度和位置，再将这些数据与标准样品库相比较，计算出样品中各元素的含量和分布情况。
以上就是x射线荧光光谱仪的结构和原理的详细介绍。
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钙元素的检测分析方法
火焰原子吸收分光光度法
优点
操作简单,分析速 度快,测定高浓度 元素时干扰小,信 号稳定，检出限低， 可达到1μg.
缺点
需要昂贵的仪器 及专门的操作技 术，在一般实验 室的设备条件下 难以应用。
钙元素的检测分析方法
EDTA 滴定法
优点
适用于钙含量较高 的（百分数级）产 品，操作简单，是 大多数厂家的选择。
能量色散X射线荧光分析 能否有效激发被测元素以及准确记录该元素的特征x射线
是x射线荧光分析仪器中的关键所在。
激发源
光路
探测器
激发源
激发样品的光源主要包括： 各种功率的x射线管 放射性核素源 同步辐射光源 质子激发
光路
样品
探测器
正比计数器 半导体探测器 闪烁体探测器
硫元素含量分析的主要方法：
测量方法
测量范围
干扰情况
分析速度
微库仑法
0.5~1000μg 重金属元素有干扰 /g
电检测法
0.05~100μg 氮元素及水分影响测
/g
定结果
紫外荧光法 1~8000μg/g 卤族元素含量高于 0.35%时有影响
能量色散X射线荧 150μg/g~5% 基体效应、谱线干扰 光光谱法（EDXRF）
2014年1月10号
JN方程的一般表达式为：
a系数则是根据X射线荧光强度与浓度关系的 理论公式、样品中各元素的浓度范围、测量谱线 和所用仪器的几何因子、X射线管原级谱强度分 布以及各种基本参数,采用专门设计的计算机程 序进行计算而得到,通常称为理论a系数或理论影 响系数.
X射线探测系统方案的选择
➢轻元素是很多工业原料中元素分析的必 测成分，它们有可能是有益元素也有可 能是有害元素；
➢在工业生产流程中，对于轻元素测量的 准确度、精确度以及测
化学分析法：燃灯法、管式炉法、容量 法、重量法、电导法、中和滴定法、比色法、 气体发生法以及内电解法。
3 X射线荧光分析的基本原理 X射线产生机制
连续谱——轫致辐射
X射线产生机制
特征谱——标识辐射
定性分析
根据莫塞莱定律的能量表达式:
ERh(Z c-)2( 1 - 1)
nf2 ni2
结论： 通过测量特征X射线的能量，来对被测物质的组成
进行定性分析，确定物质成份。
定量分析
计数率与元素含量的关系
Ik
缺点
干扰现象严重， 同时，该法存在 着终点变化不明 显、指示剂的封 闭等问题，使得 测定结果的准确 度不高。
钙元素的检测分析方法
高猛酸钾法
优点
是钙测定方法中最 为准确的方法之一, 在仲裁检验时应用 本法。
缺点
本法操作复杂,耗 时长,且高锰酸钾 溶液不稳定需要 经常标定。
X射线荧光分析法
相对其他方法的优势
4 轻元素检测新思路
钙元素检测分析新思路：
将试样中的有机物破坏，钙变成溶于水的离 子，用草酸铵沉淀，生成草酸钙，样品经过处理， 然后用X射线荧光仪检测钙的含量。
4 轻元素检测新思路
钙元素检测分析新思路：
将有机物转化溶于水的钙离子，将钙离子转 化为铁离子，然后将铁离子沉淀，用X射线荧光 仪检测铁的含量，进而求的钙的含量。
较快 较快 较快
快
波长色散X射线荧 3μg/g~5.3% 基体效应、谱线干扰
快
光光谱法（WDXRF）
等离子体发射光 0.09%~0.6% 光谱干扰、粘度效应、 较快
谱法
颗粒物影响
镁元素含量分析的主要方法：
测量方法 容量分析法 比色分析法
优点 比较准确
电感耦合等离子体发射光 检出限较低，适合微量及痕量元素
仪器分析法：发射光谱分析（摄谱法光谱 分析、光电直读光谱分析和电感耦合等离子光 谱法）、原子吸收光谱分析、X射线荧光分析。
2 轻元素检测的主要方法
X射线荧光分析又可以分为： 波长色散X射线荧光分析（WDXRF） 能量色散X射线荧光分析（EDXRF） 全反射X射线荧光光谱分析 同步辐射X射线荧光光谱分析 微束X射线荧光光谱分析 质子激发X射线分析
轻元素检测分析调研报告
专 业：粒子物理与原子核物理 指导教师： 报 告 人：
轻元素检测分析调研报告
1 轻元素检测分析的目的意义 2 轻元素检测分析的主要方法 3 X射线荧光分析基本原理 4 轻元素检测分析新思路
1 轻元素检测分析的目的意义
➢轻元素是指原子序数低的元素，主要是 指原子序数12-20之间的元素，如Al、Si、 S、K、Ca等元素；
对通常不能用X射线荧光光谱直接测定的轻元素 作为消去组分处理以计算理论a系数,然后再以 100%减去测量组分和已知组分浓度总和的方法来 获得较为准确的分析结果。
JN方程的一般表达式为：
4 轻元素检测新思路
增量法： X射线荧光的定量分析方法,在标样制备困难
的情况下一般采用标准加入法(增量法)。即在待 测样品中添加一定量的分析元素或含分析元素的 物质(与测定物质化学组成类似的物质),根据含 量与X射线强度的变化求得分析值。
谱法（ICP-AES）
定量检测
EDTA（乙二胺四乙酸） 滴定法
测量准确
火焰原子吸收光谱法 （AAS）
灵敏度高，检出限低
X射线荧光分析（XRF）
分析范围广、精度高、检出限低， 可实现在线分析等优点
钙元素的检测分析方法
对于钙元素含量的测定，有多种检测原理的分 析方法可供选择，其中包括：高猛酸钾法、EDTA 法(乙二胺四乙酸二钠法) 、均相沉淀法、双氧水法、 分光光度法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法、 原子吸收光谱法、离子色谱法、极谱法、电感耦合 等离子体-质谱法等。
KI0
0 k
Wk
结论： 测量特征X射线的计数率来确定被测元素的含量。
实验过程
评估
绘制定标曲线
•对比其他方法的测量结 果，验证仪器的准确性
测待测样品
• 确定被测元素的定标曲线
确定实验条件
•寻峰位、确定元素的净面积
样品制备
•管压、管流、测试时间制
•制备标样与试样
4 轻元素检测新思路
消去法： 用de Jongh-Norrish方程进行定量分析时,
具有分析速度快、检测范围广、结果稳定可 靠、易于实现自动化及在线分析等。
缺点
对轻元素灵敏度较低，分析困难。 对中等原子序数元素测量准确。
X射线荧光分析法
对轻元素 （原子序数 Z=12-20） 直接测量的 局限性：
轻元素的荧光产额较低 激发效率低、探测效率低 轻元素特征X射线能量低 相邻谱线能量接近 基体效应影响十分严重