国产测试仪检测器直接测定的是元素X射线荧光的强度,而我们关心的是元素的含量。利用X射线荧光的强度与元素含量存在比例关系,我们通过测定已知含量的标准样品建立工作曲线(安装工程师设定),再根据待测样品的X射线荧光的强度通过计算机自动换算为含量值。
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定特殊性波长的X射线,根据莫斯莱定律,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:
λ=K(Z? s) ?2
式中K和S是常数。
而根据量子理论,X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流,每个光具有的能量为:
E=hν=h C/λ
式中,E为X射线光子的能量,单位为keV;h为普朗克常数;ν为光波的频率;C为光速。
因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。
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射线荧光光谱仪是一种可以对多元素进行快速同时测定的仪器。试样受X射线照射后,其中各元素原子的内壳层(K,L或M层)电子被激发逐出原子而引起电子跃迁,并发射出该元素的特征X射线荧光。每一种元素都有其特定波长的特征X射线。能散型X射线荧光光谱仪(EDXRF)利用荧光X射线具有不同能量的特点,由探测器本身的能量分辨本领来分辨探测到的X射线。
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