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X射线荧光分析仪的优缺点详解

2016-8-15 11:46:30点击:

什么是X射线荧光分析仪?

   (1)X射线是一种电磁波,波长比紫外线还要短,为0.001- 10nm左右。X射线照射到 物质上面以后,从物质上主要可以观测到以下三种X射线。荧光X射线、散射X射线、透过X射线,SIINT产品使用的是通过对第一种荧光X射线的测定,从物质中获取元素信息(成 分和膜厚)的荧光X射线法原理。物质受到X射线的照射时,发生元素所固有的X射线(固 有X射线或者特征X射线)。荧光X射线装置就是通过对该X射线的检测而获取元素信息。

荧光光谱仪原理图

荧光光谱仪原理图


   (2)原理:高能粒子(电子或连续X射线等)与靶材料碰撞时,将靶原子内层电子(如K,L,M等层)逐出成为光电子,原子便出现一个空穴,此时原子处于激发态,随即较外层电子立即跃迁到能量较低的内层空轨道上,填补空穴位。若此时以X射线的形式辐射多余能量,便是特征X射线。当K层电子被逐出后,所有外层电子都可能跳回到K层空穴便形成K系特征X射线。由L,M,N…层跃迁到K层的X光分别为Kα,Kβ,Kγ…辐射。同样地,逐出L或M层电子后将有相应的L系或M系特征X射线:Lα,Lβ…;Mα,Mβ…。Kα,Kβ辐射的波长λ是特征的,它取决于K,L,M电子能层的能量: 可以看出,不同元素由于原子结构不同,各电子层的能量不同,所以它们的特征X射线波长也就各不相同。通常人们将X光管所产生的X射线称为初级X射线。以初级X射线为激发光源照射试样,激发态试样所释放的能量不为原子内部吸收而以辐射形式发出次级X射线,这便是X射线荧光由于各种元素发射具有特定波长(或能量)的标识X射线,可利用锂漂移、硅半导体等不同探测器及能谱分析仪来确定元素的种类。而标识谱线强度可用来确定元素含量。


   X射线荧光分析仪的优缺点有哪些?


   X射线荧光分析仪的优点:


  (1)采样方式灵敏,如SII SEA系列配有较大检测室 ,多数试样可直接进行检测。可以减少取样带来的损耗,对于已压铸好的机械零件可以做到无损检测,而不毁坏样品。
  (2)测试速率高,可以在较少时间内进行大量样品测试,分析结果可以通过计算机直接连网输出。
  (3)分析速度较快。
  (4)对于纯金属可采用无标样分析,精度能达分析要求。
  (5)不需要专业实验室与操作人员,不引入其它对环境有害的物质。


  X射线荧光分析仪的缺点:


  (1) 关于非金属和界于金属和非金属之间的元素很难做到精确检测。在用基本参数法测试时,如果测试样品里含有C、H、O等元素,会出现误差。
  (2)不能作为仲裁分析方法,检测结果不能作为国家认证根据,不能区分元素价态。
  (3)对于钢铁等含有非金属元素的合金,需要代表性样品进行标准曲线绘制,分析结果的精确性是建立在标样化学分析的基础上。
  (4)标准曲线模型需求不时更新,在仪器发生变化或标准样品发生变化时,标准曲线模型也要变化