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名词解释

X荧光光谱仪

更新时间  2021-07-28 03:40:27 阅读
       X荧光光谱仪的概念


       X荧光光谱仪的具体概念是什么,到底什么是X荧光光谱仪? X荧光光谱仪和荧光光谱仪是一回事吗?X荧光光谱仪和X射线荧光光谱仪是一回事吗?这些的答案,本文都会告诉你!X荧光光谱仪器的详细分类,X荧光光谱仪的原理,以及X荧光光谱仪的应用领域等相关信息都会在本文中给你详细的阐述,小编也争取做到浅显易懂的告诉你这些问题的准确答案。

X荧光光谱仪定义:

首先,X荧光光谱仪全称应该叫X射线荧光光谱仪,对!这个全称里面关键点就是“X射线X荧光光谱仪”,这个“射线”贯穿其中,是需要特别注意的!

X射线X荧光光谱仪:(XRF)由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品,产生X荧光(二次X射线),探测器对X荧光进行检测。然后对样品进行定性,定量分析,给出准确的检测结果,这样的仪器设备就叫X荧光光谱仪器。

 
X荧光光谱仪分类:


X荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型(WD-XRF)和能量色散型(ED-XRF)。

注:以X荧光的波粒二象性中波长特征为原理的称为波长色散型,以能量特征为原理的则被称之为能量色散型。
 
X荧光光谱仪原理

受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。

 
X荧光光谱仪应用领域

X荧光光谱仪根据各元素的特征X射线的强度,可以 测定元素含量。

近年来,X荧光光谱分析在各行业应用范围不断拓展,已成为一种广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域,特别是在RoHS检测领域应用得最多也最广泛。
大多数分析元素均可用其进行分析,可分析固体、粉末、熔珠、液体等样品,分析范围为Be到U。并且具有分析速度快、测量范围宽、干扰小的特点。


 
虽然波长色散型(WD-XRF)X射线荧光光谱仪与能量色散型(ED-XRF)X射线荧光光谱仪同属于X射线荧光光谱仪,它们产生信号的方法相同,最后得到的波谱或能谱也极为相似,但由于色散、采集数据的方式不同,三种仪器在原理、仪器结构和功能上也有所不同。

1、原理区别
 
   X-射线荧光光谱法,是用X-射线管发出的初级线束辐照样品,激发各化学元素发出二次谱线(X-荧光)。波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF)是用X射线直接照射样品发射X荧光,分光晶体将荧光光束色散后,测定各种元素的特征X-射线波长和强度,从而测定各种元素的含量;而普通能量色散型荧光光谱仪(ED-XRF)是通过滤光片得到背景相对较低的X射线,照射样品发射X荧光,X荧光借助高分辨率敏感半导体检测器与多道分析器将未色散的X-射线按光子能量进行色散,根据各元素特征能量的强度高低来测定各元素的量;而偏振式能量色散X荧光光谱仪ED(P)-XRF是采用偏振次级靶,得到单色的X射线照射样品,再X荧光借助高分辨率敏感半导体检测器与多道分析器将未色散的X-射线按光子能量进行色散,根据各元素特征能量的强度高低来测定各元素的量,这就大大提高了仪器的信噪比,提高了能谱仪分析轻元素的能力。
 
2、结构和功能方面的区别
 
   波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF),一般由光源(X-射线管)、样品室、分光晶体和检测系统等组成。为了准确测量衍射光束与入射光束的夹角,分光晶体是安装在一个精密的测角仪上,还需要一庞大而精密并复杂的机械运动装置。由于晶体的衍射,造成强度的损失,需要作为光源的X射线管的功率要大,一般为2~3千瓦。但X射线管的效率极低,只有1%的电功率转化为X射线辐射功率,大部分电能均转化为热能产生高温,所以X射线管需要专门的冷却装置(水冷或油冷),这就使得仪器结构比较复杂,硬件成本高,因此波谱仪的价格比能谱仪要高的多。
 
   普通能量色散型X-荧光光谱仪(ED-XRF),一般由光源(X-射线管)、滤光片、样品室和检测系统等组成,与波长色散型X荧光光谱仪(WD-XRF)的区别在于它不用分光晶体,机构比较简单,价位比较低,但轻元素的检出限较高。
 
   偏振式能量色散X荧光光谱仪ED(P)-XRF,不采用滤光片,而采用偏振次级靶,其它与普通能量色散X荧光光谱仪(ED-XRF)相似,结构也比较简单,价位也远低于波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF),但在轻元素的检出限方面接近波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF)。