熒光光譜儀技術(shù)原理與優(yōu)缺點分析

　　X射線熒光光譜儀(XRF)由激發(fā)源(X射線管)和檢測系統(tǒng)組成。x光管產(chǎn)生入射x光(初級x光)，激發(fā)被測樣品，產(chǎn)生x光熒光(次級x光)，探測器探測x光熒光。

一、熒光光譜儀技術(shù)原理：

　　受激樣品中的每個元素都會發(fā)出二次X射線，不同元素發(fā)出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統(tǒng)測量這些次級x射線的能量和數(shù)量。然后，儀器軟件將檢測系統(tǒng)采集的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的類型和含量。元素的原子被高能輻射激發(fā)，引起內(nèi)層電子躍遷，發(fā)出一定特殊波長的X射線。根據(jù)莫斯勒定律，熒光X射線的波長λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下:λ= k(Z ^ s)2，其中k和s為常數(shù)。根據(jù)量子理論，X射線可以看作是由量子或光子組成的粒子流，每束光的能量為:E=hν=h C/λ，其中E為X射線光子的能量，單位為keVh為普朗克常數(shù);ν是光波的頻率;c是光速。因此，只要測量熒光X射線的波長或能量，就可以知道元素的種類，這是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。另外，熒光X射線的強度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，可以進行元素的定量分析。

二、熒光光譜儀主要用途：

　　X射線熒光光譜儀可以根據(jù)各元素的特征X射線強度來測量元素含量。近年來，X射線熒光光譜法在各行業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴大，已成為冶金、地質(zhì)、有色金屬、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等領(lǐng)域廣泛使用的方法，尤其是在RoHS檢測領(lǐng)域。大多數(shù)分析元素可用于分析，包括固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍從Be到u，具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點。

三、熒光光譜儀優(yōu)缺點分析：

　　優(yōu)點：

　　a)分析速度快。測量時間與測量精度有關(guān)，但一般很短，樣品中所有待測元素都可以在10 ~ 300秒內(nèi)測量出來。

　　b)X射線熒光光譜與樣品的化學(xué)鍵合狀態(tài)無關(guān)，基本上與固體、粉末、液體、結(jié)晶和無定形物質(zhì)的狀態(tài)無關(guān)。(氣體密封在容器中也可以分析)，但是在高分辨率精密測量中可以看到波長的變化。尤其是在超軟X射線范圍內(nèi)，這種效應(yīng)更為******。波長變化用于確定化學(xué)勢。

　　c)無損分析。在測定中，不會引起化學(xué)狀態(tài)的變化，也不會引起樣品飛走。同一樣品可重復(fù)測量，重現(xiàn)性好。

　　D) X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以化學(xué)性質(zhì)上屬于同一科的元素也可以分析。e)分析精度高。含量測定已達到ppm水平。f)樣品制備簡單，固體、粉末、液體樣品均可分析。

　　缺點：

　　a)定量分析需要標準樣品。

　　b)對光元素的敏感度較低。

　　c)易受元素相互干擾和重疊峰的影響。

　　分類編輯X射線熒光光譜儀有兩種基本類型:波長色散型(WD-XRF)和能量色散型(ED-XRF)。波長色散型基于X熒光的波粒二象性的波長特性，能量色散型基于能量特性。