【】X-射线荧光光谱仪基本原理及应用课件资料.pptVIP

X-射线荧光光谱仪基本原理及应用 同样，当空穴产生在L层，所产生一系列辐射则统称为L系辐射。当较外层的电子跃迁（符合量子力学理论）至内层空穴所释放的能量以辐射的形式放出，便产生了X 荧光。X荧光的能量与入射的能量无关，它只等于原子两能级之间的能量差。由于能量差完全由该元素原子的壳层电子能级决定，故称之为该元素的特征X射线，也称荧光X射线或X荧光。 1 基础理论与知识 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。 对于任意一种元素，其质量吸收系数随着波长的变化有着一定数量的突变，当波长（或者说能量）变化到一定值时，吸收的性质发生了明显变化，即发生突变，发生突变的波长称为吸收限（或称吸收边），在各个吸收限之间，质量吸收系数随波长的增大而增大。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。 2 仪器构造与原理 2.1 激发光源 　　X射线管的靶材和管工作电压决定了能有效激发受激元素的那部分一次X射线的强度。管工作电压升高，短波长一次X射线比例增加，故产生的荧光X射线的强度也增强。但并不是说管工作电压越高越好，因为入射X射线的荧光激发效率与其波长有关，越靠近被测元素吸收限波长，激发效率越高。 　　X射线管产生的X射线透过铍窗入射到样品上，激发出样品元素的特征X射线，正常工作时，X射线管所消耗功率的0.2%左右转变为X射线辐射，其余均变为热能使X射线管升温，因此必须不断的通冷却水冷却靶极。 2.3 检测记录系统 能量色散的最大优点是可以同时测定样品中几乎所有的元素。因此，分析速度快。另一方面，由于能谱仪对X射线的总检测效率比波谱高，因此可以使用小功率X光管激发荧光X射线。另外，能谱仪没有光谱仪那么复杂的机械机构，因而工作稳定，仪器体积也小。缺点是能量分辨率差，探测器必须在低温下保存。对轻元素检测困难。 3 样品制备与分析 在参考样品的制作过程中，分析结果的重复性和样品化学性质的稳定性是最主要的。另外，如果对自己的分析结果没有信心，可以外送样品到具有认证资格，或者权威部门进行分析、定值，也是一个比较妥善的方法。 X荧光分析的“标样”不宜太少，一般“标样”数要比分析元素的数目至少多两个，当然，越多越好。 3.4 仪器生产厂家及仪器型号 技术指标及性能特点：4GN铑靶、超尖端、超薄窗(75um)、端窗X射线管，固态3.6kW高功率发生器，? 最大电压60kV，或最大电流120mA，9位晶体转换器，闪烁计数器， 最大线性计数1500kcps，流气正比计数器，最大线性计数2000kcps，流气正比计数器窗膜0.9um。 主要用途及使用方向：配备Uniquant 5.12版无标样分析软件。可对大部分固体样品中的70几个元素进行无标样半定量分析，特别适合基体复杂、无标准物质的样品分析。也可用于金属材料、高纯金属、化工产品、化学试剂、岩石、矿物、土壤、植物等样品中常量和痕量的定量分析。检出限：10μg/g左右，精密度小于1%。 4 案例分析之一 1 试验部分 1.1 仪器与试剂 Axios顺序扫描型X射线荧光光谱仪；上海盛力SL201压片机；上海盛力SL301研磨机；UPS电源(艾普斯AEU一11010)；PIO气体。三乙醇胺(分析纯)；硬脂酸(分析纯)；无水乙醇(分析纯)。 1.2 仪器测量条件(表1) 按本方法确定的制样方法与测试条件，有代表性地选取生产中的试样进行XRF分析结果与化学分析结果对比试验，对比误差均在国标规定的允许试验误差范围内。 3.4.3 生产厂家：英国牛津仪器公司 3.4.4 生产厂家：德国斯派克分析仪器公司 Optimization of a glancing angle for simultaneous trace elemental analysis by using a portable total reflection X-ray fluorescence spectrometer Shinsuke Kunimura, Daisuke Watanabe, Jun Kawai Department of Materials Science and Engineering, Kyoto University, Sakyo-ku, Kyoto, 606-8501, Japan Spectrochimica Acta