X射线荧光光谱仪

✍ dations ◷ 2025-09-18 16:16:00 #X射线荧光光谱仪

X射线荧光光谱仪（X-ray Fluorescence Spectrometer，简称：XRF光谱仪），是一种快速的、非破坏式的物质测量方法。X射线荧光（X-ray fluorescence，XRF）是用高能量X射线或伽玛射线轰击材料时激发出的次级X射线。这种现象被广泛用于元素分析和化学分析，特别是在金属，玻璃，陶瓷和建材的调查和研究，地球化学，法医学，考古学和艺术品，例如油画和壁画。XRF 用 X光或其他激发源照射待分析样品，样品中的元素之内层电子被击出后，造成核外电子的跃迁，在被激发的电子返回基态的时候，会放射出特征 X 光；不同的元素会放射出各自的特征 X 光，具有不同的能量或波长特性。检测器(Detector)接受这些 X 光，仪器软件系统将其转为对应的信号。这一现象广泛用于元素分析和化学分析，特别是在研究金属，玻璃，陶瓷和建筑材料，以及在地球化学研究、法医学、电子产品进料品管（EU RoHS）和考古学等领域，在某种程度上与原子吸收光谱仪互补，减少工厂附设的品管实验室之分析人力投入。当材料暴露在短波长 X 光检查，或伽马射线，其组成原子可能发生电离，如果原子是暴露于辐射与能源大于它的电离势，足以驱逐内层轨道的电子，然而这使原子的电子结构不稳定，在外轨道的电子会“回补”进入低轨道，以填补遗留下来的洞。在“回补”的过程会释出多余的能源，光子能量是等于两个轨道的能量差异的。因此，物质放射出的辐射，这是原子的能量特性。主要使用 X 射线束激发荧光辐射，第一次是在 1928 年由格洛克尔和施雷伯提出的。到了现在，该方法作为非破坏性分析技术，并作为过程控制的工具，广泛应用于采掘和加工工业。原则上，最轻的元素，可分析出铍（z = 4），但由于仪器的局限性和轻元素的低 X 射线产量，往往难以量化，所以针对能量分散式的X射线荧光光谱仪，可以分析从轻元素的钠（z = 11）到铀，而波长分散式则为从轻元素的硼到铀。

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