X射線熒光光譜儀原理

時間：2024-11-04作者：江蘇天瑞儀器股份有限公司瀏覽：36

X射線熒光光譜儀原理

原子結(jié)構(gòu)由原子核及核外電子組成，每個核外電子都以特定的能量在固定軌道上運(yùn)行。當(dāng)能量**原子內(nèi)層電子結(jié)合能的高能X射線與原子發(fā)生碰撞時，驅(qū)逐一個內(nèi)層電子(如:K層)而出現(xiàn)一個空穴，使整個原子結(jié)構(gòu)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，較外層電子(如:L層)就會自發(fā)地躍遷到內(nèi)層來填充這個空穴。不同殼層之間存在能量差(如:LE=EL-EK)，當(dāng)躍遷過程中能量差以二次X射線的形式釋放出來時就可以**特征X射線熒光。

 

定性分析原理：

每一種元素都有其特定波長（或能量）的特征X射線。由Moseley定律可知，元素的熒光X射線的波長( λ）隨元素的原子序數(shù)(Z)增加，有規(guī)律地向短波方向移動。通過測定樣品中熒光X射線的波長，就可以確定樣品中元素的種類信息。這就是X射線熒光光譜定性分析。

定量分析原理

元素特征X射線的強(qiáng)度與該元素在樣品中的原子數(shù)量成比例。通過測量樣品中某種元素?zé)晒釾射線的強(qiáng)度，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行校準(zhǔn)與校正，就可以求出該元素在樣品中的百分含量。這就是X射線熒光光譜定量分析。

其數(shù)學(xué)關(guān)系如下：




式中K和S是常數(shù)。

而根據(jù)**理論，X射線可以看成由一種**或光子組成的粒子流，每個光子具有的能量為：

E=hν=hC/λ

式中，E為X射線光子的能量，單位為keV；h為普朗克常數(shù)；ν為光波的頻率；C為光速。

因此,只要測出熒光X射線的波長或者能量,就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進(jìn)行元素定量分析。





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