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X射線熒光光譜儀的原理

發布時間:2023-01-11

  x射線熒光光譜儀(簡稱XRF光譜儀)是一種快速無損的物質測量方法。X射線熒光(XRF)是高能X射線或γ射線轟擊材料時激發的二次X射線。這種現象廣泛應用于元素分析和化學分析,特別是金屬、玻璃、陶瓷和建筑材料、地球化學、法醫學、考古學和藝術作品如油畫和壁畫的調查和研究。

  X射線通過熒光光譜儀(XRF)由激發源(X射線管)和探測技術系統主要構成。X射線管產生一個發射X射線(一次X射線),激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種文化元素之間都會放射出二次X射線,并且對于不同的元素所放射出的二次X射線發展具有特定的能量管理特性或波長結構特性。探測控制工程測量我們這些研究放射出來的二次X射線的能量及數量。然后,儀器設計軟件將探測網絡系統所收集到的信息數據轉換成標準樣品中各種傳統元素的種類及含量。元素的原子經濟受到其他高能輻射能夠激發而引起內層以及電子的躍遷,同時發射出具有一定存在特殊性波長的X射線,根據莫斯萊定律,熒光X射線的波長λ與元素的原子序數Z有關,其數學教學關系問題如下:λ=K(Z s)2(K和S是常數)。根據國家量子科學理論,X射線方法可以自己看成由一種基于量子或光子計算機組成的粒子流,每個光具有的能量為:E=hν=h C/λ(E為X射線光子的能量,單位為keV;h為普朗克常數;ν為光波的頻率;C為光速)。因此,只要測出熒光X射線的波長變化或者提供能量,就可以了解知道這個元素的種類,這就是利用熒光X射線定性因素分析的基礎。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量有一定的關系,據此,可以有效進行相關元素結合定量指標分析。




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