X熒光光譜儀主要用途X熒光光譜儀根據各元素的特征X射線(xiàn)的強度,也可以獲得各元素的含量信息。大多數分析元素均可用其進(jìn)行分析,可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品,分析范圍為Be到U。并且具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點(diǎn)。
X熒光光譜儀的技術(shù)原理:
元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內層電子的躍遷,同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(cháng)的X射線(xiàn),根據莫斯萊定律,熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)λ與元素的原子序數Z有關(guān),其數學(xué)關(guān)系如下:
λ=K(Z− s) −2
式中K和S是常數。
而根據量子理論,X射線(xiàn)可以看成由一種量子或光子組成的粒子流,每個(gè)光具有的能量為:
E=hν=h C/λ
式中,E為X射線(xiàn)光子的能量,單位為keV;h為普朗克常數;ν為光波的頻率;C為光速。
因此,只要測出熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)或者能量,就可以知道元素的種類(lèi),這是熒光X射線(xiàn)定性分析的基礎。此外,熒光X射線(xiàn)的強度與相應元素的含量有一定的關(guān)系,據此,可以進(jìn)行元素定量分析。
X熒光光譜儀有多種,以能量色散和波長(cháng)色散兩類(lèi)為主。
1.能量色散熒光光譜儀
能量色散法是將X射線(xiàn)激發(fā)被測所有元素的熒光簡(jiǎn)單過(guò)濾后,全部進(jìn)入到檢測器中,利用儀器和軟件來(lái)分出其中的光譜。如測的為元素周期表中相鄰的兩個(gè)元素,會(huì )因光譜重疊而產(chǎn)生測量誤差。能量色散型儀器zui大的優(yōu)點(diǎn)是不破壞被測的材料或產(chǎn)品,也不需要專(zhuān)業(yè)人員操作,缺點(diǎn)是對鉻和溴是總量測定(一般不影響使用,因為很多情況可以判定,如測鉻總量超標,??芍遣皇橇鶅r(jià)鉻超標,特別是溴,如被作為阻燃劑加入,不管是那種溴,總量超標就不合格)。
2.波長(cháng)色散熒光光譜儀
波長(cháng)法是因其激發(fā)出的熒光足夠強,進(jìn)到儀器中用來(lái)分析的光譜是單一元素(“過(guò)濾”了不需測的元素),不含其它元素的光譜,所以測量數據很準確。這種儀器的靈敏度比能量色散型高一個(gè)數量級,也就是說(shuō),所測的數據并不存在“灰色地域”,不存在測定后還需拿到檢測機構復檢。缺點(diǎn)是,波長(cháng)法需將被測材料粉碎壓制成樣本后測才準確。所以,用在材料廠(chǎng)適合。如不制成樣本(非破壞),會(huì )因材料表面形狀不同而產(chǎn)生不同誤差。儀器操作也不需要專(zhuān)業(yè)人員。