X射線熒光分析儀的優缺點詳解

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X射線熒光分析儀的優缺點詳解




2016-8-15 11:46:30點擊:

什么是X射線熒光分析儀?

   (1)X射線是一種電磁波,波長比紫外線還要短,為0.001- 10nm左右。X射線照射到 物質上面以后,從物質上主要可以觀測到以下三種X射線。熒光X射線、散射X射線、透過X射線,SIINT產品使用的是通過對第一種熒光X射線的測定,從物質中獲取元素信息(成 分和膜厚)的熒光X射線法原理。物質受到X射線的照射時,發生元素所固有的X射線(固 有X射線或者特征X射線)。熒光X射線裝置就是通過對該X射線的檢測而獲取元素信息。

熒光光譜儀原理圖

熒光光譜儀原理圖


   (2)原理:高能粒子(電子或連續X射線等)與靶材料碰撞時,將靶原子內層電子(如K,L,M等層)逐出成為光電子,原子便出現一個空穴,此時原子處于激發態,隨即較外層電子立即躍遷到能量較低的內層空軌道上,填補空穴位。若此時以X射線的形式輻射多余能量,便是特征X射線。當K層電子被逐出后,所有外層電子都可能跳回到K層空穴便形成K系特征X射線。由L,M,N…層躍遷到K層的X光分別為Kα,Kβ,Kγ…輻射。同樣地,逐出L或M層電子后將有相應的L系或M系特征X射線:Lα,Lβ…;Mα,Mβ…。Kα,Kβ輻射的波長λ是特征的,它取決于K,L,M電子能層的能量: 可以看出,不同元素由于原子結構不同,各電子層的能量不同,所以它們的特征X射線波長也就各不相同。通常人們將X光管所產生的X射線稱為初級X射線。以初級X射線為激發光源照射試樣,激發態試樣所釋放的能量不為原子內部吸收而以輻射形式發出次級X射線,這便是X射線熒光由于各種元素發射具有特定波長(或能量)的標識X射線,可利用鋰漂移、硅半導體等不同探測器及能譜分析儀來確定元素的種類。而標識譜線強度可用來確定元素含量。


   X射線熒光分析儀的優缺點有哪些?


   X射線熒光分析儀的優點:


  (1)采樣方式靈敏,如SII SEA系列配有較大檢測室 ,多數試樣可直接進行檢測。可以減少取樣帶來的損耗,對于已壓鑄好的機械零件可以做到無損檢測,而不毀壞樣品。
  (2)測試速率高,可以在較少時間內進行大量樣品測試,分析結果可以通過計算機直接連網輸出。
  (3)分析速度較快。
  (4)對于純金屬可采用無標樣分析,精度能達分析要求。
  (5)不需要專業實驗室與操作人員,不引入其它對環境有害的物質。


  X射線熒光分析儀的缺點:


  (1) 關于非金屬和界于金屬和非金屬之間的元素很難做到精確檢測。在用基本參數法測試時,如果測試樣品里含有C、H、O等元素,會出現誤差。
  (2)不能作為仲裁分析方法,檢測結果不能作為國家認證根據,不能區分元素價態。
  (3)對于鋼鐵等含有非金屬元素的合金,需要代表性樣品進行標準曲線繪制,分析結果的精確性是建立在標樣化學分析的基礎上。
  (4)標準曲線模型需求不時更新,在儀器發生變化或標準樣品發生變化時,標準曲線模型也要變化

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