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看完本篇你就知道什么是XRF环保测仪器了

发布时间:2022-04-27      点击次数:93
  人们通常把X射线照射在物质上而产生的次级X射线叫X射线荧光(X-Ray Fluorescence),而把用来照射的X射线叫原级X射线。
 
  所以X射线荧光仍是X射线。一台典型的XRF环保测仪器由激发源(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。
 
  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射线照在物质上而产生的次级 X射线被称为X射线荧光。利用X射线荧光原理,理论上可以测量元素周期表中铍以后的每一种元素。在实际应用中,有效的元素测量范围为9号元素 (F)到92号元素(U)。
 
  下面让我们一起来了解一下XRF环保测仪器的运行原理吧
 
  X射线是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波,其特性通常用能量(单位:千电子伏特,keV)和波长(单位:nm)描述。
 
  X射线荧光是原子内产生变化所致的现象。一个稳定的原子结构由原子核及核外电子组成。其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行,内层电子(如K层)在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚,释放出的电子会导致该电子壳层出现相应的电子空位。这时处于高能量电子壳层的电子(如:L层)会跃迁到该低能量电子壳层来填补相应的电子空位。由于不同电子壳层之间存在着能量差距,这些能量上的差以二次X射线的形式释放出来,不同的元素所释放出来的二次X射线具有特定的能量特性。这一个过程就是我们所说的X射线荧光(XRF)。
 
  波长
 
  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。
 
  能量
 
  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,每个光子具有的能量为:
 
  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。
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