X射线荧光光谱仪中XRF光谱原理和X射线荧光的产生

　　XRF(X-ray Fluorescence)-X荧光光谱仪，是一种操作及配套简单、设备轻便的元素成分及厚度分析的光学精密仪器,应用广泛。接下来和一六仪器一起了解X射线荧光光谱仪中XRF光谱原理和X射线荧光的产生。

　　XRF光谱原理：

　　1 什么是X射线?X射线的本质是电磁辐射波，与可见光相似，仅是波长不同而已。

　　X射线波长：0.01nm-40.0nm              X射线能量：124Kev-0.124Kev

　　X射线与物质作用时，产生各种不同的和复杂的过程。就其能量转换而言，一束X射线通过物质时，可分为三部分：

　　(1).透过物质按原来方向传播---X射线透射：

　　拍摄医学透视照片，机场安全管理或工业上作为材料内部品质鉴定。

　　(2).被散射---X射线衍射：

　　利用散乱X射线得到物质的结晶信息(构造)

　　(3).被吸收从而产生荧光X射线---X射线荧光：

　　元素组成和镀层厚度等信息

　　2 X射线荧光的产生：

　　当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时，驱逐一个内层电子而出现一个空穴，使整个原子体系处于不稳定的激发态

　　然后核外电子自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。

　　当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收，而是以辐射的形式放出，便产生X射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。

　　因此，X射线荧光的能量或波长是特征性的，与元素有一一对应的关系。

　　原子的组成简图：

　　3 特征光谱的产生：

　　碰撞    跃迁    (高)    空穴    跃迁    (低)

　　不同元素具有自己的特征谱线---定性基础。

　　4 荧光X射线的波长与元素的原子序数的关系：

　　莫斯莱定律：随着原子序数的增大，荧光X射线的波长减小，而对应的能量增大

　　5 定量分析：荧光X射线的强度与相应元素的含量成正比。

　　含A元素越多的话，元素A的X射线荧光也就越强。

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