x熒光光譜儀的工作原理

當用X射線照射樣品表面時，樣品可以被激發出不同波長或者能量的X射線熒光。這就要求把不同波長或不同能量的X射線區分開，并分別進行測出不同波長不同能量X射線的強度。從而進行定性和定量分析從原子的內部結構進行分析，當原子受到X射線光子（原級X射線）或其他微觀粒子的激發使原子內層電子電離而出現空位，原子內層電子重新配位,較外層的電子躍遷到內層電子空位，并同時故射出次級X射線光子，此即X射線熒光.較外層電子躍遷到內發層電子空位所釋放的能量等于兩電子能級的能量差。X射線熒光的波長對不同元素有不同的特征，特征光譜滿足莫塞萊定律。

即元素的X射線特征光譜波長倒數的平方根與原子序數成正比。這是便攜式X射線熒光光譜儀的原理。

手持式土壤重金屬檢測儀

所激發出的X射線既有一定的波長，同時又帶有一定的能量，因此，便攜式X射線熒光光譜儀又分為兩種基本類型：波長色散形和能量色散型。

無論是波長型色散光譜儀還是能量型色散光譜儀，它們都需要用X射線管作為激發光源。

X射線管中的燈絲和靶極密封在抽成其空的金屬罩內，燈絲和靶極之間加到40V的高壓后，燈絲發射的電子經高壓電場加速撞擊到靶極上，產生X射線。X射線管產生的一次X射線，作為激發X射線熒光的輻射源。只有當一次X射線的波長短于受激發元素的吸收限時，才能激發出X射線熒光。

X射線管的靶材和工作電壓決定了可有效激發受激元素的一次X射線的強度。管工作電壓升高，短波長一次X射線比例增加，所產生的X射線熒光的強度也會增加。

X射線管產生的X射線照射到樣品上時,激發出樣品元素的特征X射線。X射線管消耗一部分功率轉變成熱能使X射線管升溫，因此，在正常工作過程中，必須對靶極進行不斷冷卻。

便攜式X射線熒光光譜儀的另一個主要系統就是分光系統。而分光系統的主要部件是晶體分光器，它的作用是把不同波長的X射線分開。當波氏為λ的X射線以θ角照射到晶體時，如果晶面間距為d，則在出射角θ的方向，可以看到波長為λ=2dsinθ的X射線。改變θ角,可觀測到另外波長的射線，也就是說，連續轉動分光晶體和檢測器，就可接收到不同波長的X射線熒光，從而可以用X射線熒光光譜儀來分析不同的金屬元素。

X射線照射到晶體表面后可產生光，再由光電倍增管放大后，得到脈沖信號。這種脈沖信號被儀器的記錄系統記錄下來，記錄后的數據用于分析其元素組成。

便攜式X熒光光譜儀

便攜式X射線熒光光譜儀具有以下特點：第一是分析速度快,只需要幾十秒至幾分鐘內就可同時分析樣品中的多個元素；第二是分析準確度高，用于物質成分分析一般可達10—3g/g?10—6g/g；用質子激發時，檢出限可達lOg/g-12g/g；第三是無損檢測，這對于文物樣品分析至關承要；第四是分析范闈廣，可測定包括原子序數;Z≥3的所有元素；第五是制樣簡單,對于固體、粉末,液體甚至氣體樣品都可進行分析；第六是除用于物質成分的定性、定量分析外，X射線熒光光譜儀還可用于原子的基本性質如氧化數、離子電荷、電負性和化學鍵等的研究.

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