什么是熒光X射線分析儀？如何選擇及注意事項(xiàng)

什么是熒光X射線分析儀？

X射線熒光光譜儀是利用X射線熒光（XRF）用短波長X射線照射材料，測(cè)量產(chǎn)生的特征X射線來測(cè)定材料的化學(xué)成分的一種分析設(shè)備。

熒光X射線光譜儀可以以數(shù)ppm的靈敏度檢測(cè)特定元素，并在不損壞測(cè)量目標(biāo)的情況下快速進(jìn)行主成分的定量分析。分析設(shè)備的類型多種多樣，從大型、高靈敏度和精確的設(shè)備到可以隨身攜帶并在幾秒鐘內(nèi)完成分析的便攜式設(shè)備，您可以選擇適合您的目的的設(shè)備。

熒光X射線分析儀的應(yīng)用

由于X射線熒光光譜儀可以輕松檢測(cè)金屬元素，因此常用于檢測(cè)產(chǎn)品中的異物以及確定重金屬造成的環(huán)境污染。此外，由于可以一次分析所有可測(cè)量的元素，因此非常適合分析成分未知的物質(zhì)的組成，并廣泛應(yīng)用于各種研究和調(diào)查。

非熟練技術(shù)人員也可以使用，并且分析樣品的制備很容易或不需要。 X 射線熒光分析具有許多應(yīng)用，因?yàn)樗梢苑瞧茐男浴⒖焖偾逸p松地進(jìn)行化學(xué)分析。

關(guān)注速度的分析示例如下。

• 土壤、工業(yè)廢棄物、回收產(chǎn)品等中含有的有害元素檢測(cè)

• 電子材料及元件中的雜質(zhì)分析

• 金屬材料、巖石、礦石、水泥、玻璃等成分分析

• 植物中金屬、磷、硫等分析

• 食品和食品容器中的異物或殘留添加劑分析

利用無損分析優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用如下。

• 珠寶、藝術(shù)品、文化財(cái)產(chǎn)、考古發(fā)掘、證據(jù)等鑒定

• 機(jī)場(chǎng)和海關(guān)的行李檢查

X射線熒光分析儀原理

物質(zhì)受到短波長X射線照射而二次產(chǎn)生的X射線稱為熒光X射線。正如太陽光包含各種波長的光一樣，X射線熒光包含各種波長的X射線，但在波長和強(qiáng)度光譜中存在許多尖銳的峰值。這些是材料中元素發(fā)射的特征 X 射線的峰值。

當(dāng)原子的電子殼層受到高能（短波長）X射線照射時(shí)，內(nèi)層電子被彈出并移動(dòng)到外殼層，形成不穩(wěn)定狀態(tài)。為了解決這種情況，電子從外部移動(dòng)到空的內(nèi)殼，特征X射線是波長與兩個(gè)殼層之間的能量差相對(duì)應(yīng)的X射線。

通過每種特征X射線的波長可以識(shí)別元素，并可以根據(jù)其強(qiáng)度確定元素的含量。

熒光X射線分析儀的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

X射線熒光光譜儀可以在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)測(cè)量幾乎所有比鎂重的元素。可以對(duì)固體和液體進(jìn)行無損分析，如果使用手持設(shè)備，則可以隨身攜帶它到任何地方，只需將設(shè)備壓在待分析物體上幾秒鐘即可完成測(cè)量。

缺點(diǎn)

X射線熒光光譜儀不擅長檢測(cè)輕元素，不適合分析有機(jī)物的主要構(gòu)成元素氫、碳、氮、氧。此外，只能測(cè)量元素的存在和數(shù)量，但不可能確定元素的組合。

例如，如果檢測(cè)到鐵，則無法確定它是金屬鐵還是氧化鐵，因此即使檢測(cè)到鉀和氯，也無法斷定存在鉀。

X熒光分析儀的類型

在X射線熒光分析中，物質(zhì)中所含的每種元素都會(huì)產(chǎn)生多種特征X射線，因此需要一種裝置使用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺鼈兎蛛x并分別測(cè)量它們的強(qiáng)度。根據(jù)檢測(cè) X 射線的方法，有兩種類型的設(shè)備。它們是波長色散 (WDX) 和能量色散 (EDX)。

1. 波長分散型裝置

這是一種使用分光元件將 X 射線分離成波長并將其引導(dǎo)至探測(cè)器的設(shè)備。該探測(cè)器僅測(cè)量目標(biāo)特征X射線的強(qiáng)度，具有高波長分辨率和優(yōu)異的測(cè)量靈敏度和精度。

然而，測(cè)量樣品的表面必須光滑，并且分光元件和探測(cè)器必須精確旋轉(zhuǎn)，使得設(shè)備大型且昂貴。

2、能量分散裝置

熒光X射線直接進(jìn)入探測(cè)器，接收到的信號(hào)在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行電處理以探測(cè)特征X射線。雖然分辨率、靈敏度和準(zhǔn)確度不如波長色散型，但分析時(shí)間較短，更容易處理，而且成本較低。另外，易于小型化，即使表面凹凸也能進(jìn)行測(cè)量，因此有包括手持式在內(nèi)的多種產(chǎn)品在銷售。

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