X射線熒光光譜儀的產品特點及基本原理簡述

X熒光光譜儀（XRF）由激發源（X射線管）和探測系統構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有**的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。然后，儀器軟件將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。

近年來，X熒光光譜分析在各行業應用范圍不斷拓展，已成為一種廣泛應用于冶金、地質、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域，特別是在RoHS檢測領域應用得多也廣泛。 　　大多數分析元素均可用其進行分析，可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍為Be到U。并且具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點

X熒光光譜儀基本原理

X射線是一種波長（λ＝0.001～10nm）很短的電磁波，其波長介于紫外線和y射線之間。在高真空的X射線管內，當由幾萬伏高電壓加速的一束高速運動的電子流投射到陽極金屬靶（如鎢靶、銅靶等）上時，電子的動能部分轉變成X光輻射能，并以X射線形式輻射出來。從金屬靶射出的X射線主要由兩類波長、強度不等的X射線組成，即連續X射線譜及特征X射線譜。前者指在X射線波長范圍內，由其短波限開始并包括各種X射線波長所組成的光譜。后者則指當加于X光管的高電壓增至一定的臨界數值時，使高速運動的電子動能足以激發靶原子的內層電子時，便產生幾條具一定波長且強度很大的譜線，并疊加在連續X射線譜上，由特征X射線組成的光譜稱為特征X射線譜。

特征X射線譜源自原子內層電子的躍遷。當高速運動的電子激發原子內層電子，而導致X射線的產生，這種X射線稱為“初級X射線"。若以初級X射線為激發手段，用以照射寶石樣品，會造成寶石的原子內的電子發生電離，使內層軌道的電子脫離原子，形成一個電子空位，原子處于“激發態"，這樣外層電子就會自動向內層躍遷，填補內層電子空位，進而發射出一定能量的X射線。由于它的波長和能量與原來照射的X射線不同，即發出“次級X射線"。人們將這種由于X射線照射寶石而產生的次級X射線稱X射線熒光。通常，X射線熒光只包含特征X射譜線，而缺乏連續X射線譜。

當能量高于原子內層電子結合能的高能X射線與原子發生碰撞時，驅逐一個內層電子而出現一個空穴，使整個原子體系處于不穩定的激發態，激發態原子壽命約為10-12～10-14秒，然后自發地由能量高的狀態躍遷到能量低的狀態。這個過程稱為弛豫過程。弛豫過程既可以是非輻射躍遷，也可以是輻射躍遷。當較外層的電子躍遷到空穴時，所釋放的能量隨即在原子內部被吸收而逐出較外層的另一個次級光電子，此稱為俄歇效應，亦稱次級光電效應或無輻射效應，所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。它的能量是特征的，與入射輻射的能量無關。當較外層的電子躍入內層空穴所釋放的能量不在原子內被吸收，而是以輻射形式放出，便產生X射線熒光，其能量等于兩能級之間的能量差。因此，X射線熒光的能量或波長是特征性的，與元素有一一對應的關系。圖2-2-1給出了X射線熒光和俄歇電子產生過程示意圖。