X荧光分析仪的应用及技术原理

        X射线荧光光谱仪（XRF）由激发源（X射线管）和检测系统组成。 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射线（二次X射线），探测器检测X射线。
   1. XRF在材料成分分析中的应用
  XRF 的应用主要取决于仪器技术和理论方法的发展。 X射线荧光分析仪器主要有三种类型：实验室用荧光X射线光谱仪和使用各种激发源的非色散荧光分析仪；小型便携式 X 射线荧光分析仪；工业专用仪器，如多台光路X射线量子仪等。这些仪器和方法已广泛应用于冶金、地质、化工、机械、石油等工业、农业、医药卫生等行业。物理学、化学、生物学、滴血、天文学等科学研究。分析范围包括元素周期表中的大部分元素。一些超铀元素也用这种方法测定。分析灵敏度因仪器条件、分析对象和被测元素而异。新型仪器的检出限一般为10-5~10-6 g/g，有的可达10-7~10-9 g/g。至于常数分析，由于现代仪器的高稳定性，X射线荧光分析的准确度可与经典化学分析相媲美。即使是不久前才进行的轻元素分析也是如此。此外，由于现代仪器自动化程度高，该方法特别适用于工业炉前分析或过程控制分析。更的工业国家已经在工矿企业。它在这里被广泛使用，并已成为一种具有重要地位的常规分析方法。
  以上只是X射线荧光分析在元素分析中的部分应用。当然，这些应用是非常重要的。也可以说是其20~30年快速发展的关键。此外，它可以有效地用于确定薄膜的厚度和成分，如冶金行业的涂层或金属薄片的厚度，涂层过程中的涂层厚度，以及其他工业部门的金属腐蚀。 、光敏材料、磁带和光量子放大器等测定薄膜的厚度和成分，也可用于动态分析，连续测定一个体系在其物理和化学变化过程中的成分。例如，由于相变引起的金属之间的扩散，固体从溶液中沉淀出来的速度，固体在液体中扩散和溶解的速度，以及溶液混合的速度表面腐蚀的程度和速率等。
  二、技术原理
  被激发样品中的每种元素都会发射二次 X 射线，不同元素所发射的二次 X 射线具有特定的能量特性或波长特性。检测系统测量这些发射的二次 X 射线的能量和数量。然后，仪器软件将检测系统采集到的信息转化为样品中各种元素的种类和含量。
  元素的原子被高能辐射激发，引起内部电子跃迁，同时发出具有一定特定波长的X射线。根据莫斯利定律，荧光 X 射线的波长 λ 与元素的原子序数 Z 相关。数学关系如下：
   λ=K(Z− s) -2
  其中 K 和 S 是常数。
  根据量子理论，X射线可以看作是由一种量子或光子组成的粒子流，每束光的能量为：
   E=hν=h C/λ
  其中 E 是 X 射线 光子的能量，单位为 keV； h 是普朗克常数； ν 是光波的频率； C是光速。
  因此，只要测量荧光X射线的波长或能量，就可以知道元素的类型。这是荧光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也有一定的关系。在此基础上，可以进行元素的定量分析。