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X射線熒光光譜儀的發(fā)展與變化

閱讀:2431      發(fā)布時間:2021-11-2
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X射線熒光光譜儀(以下簡稱XRF)是一種可以對多種元素進行快速、非破壞性測定的儀器,其工作原理可表述為:待測樣品受X射線照射后,其中各元素原子的內(nèi)殼層(K、L或M殼層)電子被激發(fā)逐出原子而引起殼外電子躍遷,并發(fā)射出該元素的特征X射線(熒光);通過測定特征X射線的波長(或能量)和強度,即可進行待測元素的定性和定量分析的光譜分析儀器。

波長色散型X射線熒光光譜儀(WD-XRF),是用晶體分光而后由探測器接收經(jīng)過衍射的特征X射線信號。如果分光晶體和控測器作同步運動,不斷地改變衍射角,便可獲得樣品內(nèi)各種元素所產(chǎn)生的特征X射線的波長及各個波長X射線的強度,可以據(jù)此進行定性和定量分析。該儀器產(chǎn)生于50年代,由于可以對復(fù)雜體系進行多組分同時測定,受到觀注,特別在地質(zhì)部門,先后配置了這種儀器,分析速度顯著提高,起了重要作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的,在60年代初發(fā)明了半導(dǎo)體探測器以后,對X-熒光進行能譜分析成了可能。能譜色散型X熒光光譜儀(ED-XRF),用X射線管產(chǎn)生原級X射線照射到樣品上,所產(chǎn)生的特征X射線(熒光)直接進入半導(dǎo)體探測器,便可以據(jù)此進行定性分析和定量分析。

由于普通能量色散X熒光采用低功率X射線管,又采用濾光片扣除背景和干擾,其背景偏高,分辨率偏小,使得應(yīng)用范圍受到限制,特別是在輕元素的分析受到限制。隨之X射線偏振器的誕生,產(chǎn)生了一款新型的能量色散X熒光光譜儀,既偏振式能量色散X熒光光譜儀ED(P)-XRF,再加上SDD探測器的使用,不僅提高了(相對使用正比計數(shù)管和Si(PIN)探測器的儀器)的分辨率,免去Si(Li)探測器使用液氮冷卻的繁瑣和危險,彌補了原來普通能量色散X熒光的輕元素檢出限高,分辨率差的缺陷,又使得(相對波長色散X熒光用戶)購買和使用X熒光儀器的成本大大減低,這使得偏振式能量色散X熒光光譜儀ED(P)-XRF在分析領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,越來越受到廣泛關(guān)注。


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