X光譜計

X光譜計

X光譜計簡稱:XRF光譜儀,是一種快速的、非破壞式的物質測量方法。X射線螢光(X-ray fluorescence,XRF)是用高能量X射線或伽瑪射線轟擊材料時激發出的次級X射線。這種現象被廣泛用於元素分析化學分析,特別是在金屬玻璃陶瓷和建材的調查和研究,地球化學法醫學考古學和藝術品,例如油畫和壁畫。

基本介紹

  • 中文名:X光譜計
  • 外文名:X-ray Fluorescence Spectrometer
  • 簡稱:XRF光譜儀
  • 定義:物質測量方法
  • 套用元素分析化學分析
  • 領域:光學
使用型態,物理原理,化學分析,

使用型態

XRF用X光或其他激發源照射待分析樣品,樣品中的元素之內層電子被擊出後,造成核外電子的躍遷,在被激發的電子返回基態的時候,會放射出特徵X光;不同的元素會放射出各自的特徵X光,具有不同的能量或波長特性。檢測器(Detector)接受這些X光,儀器軟體系統將其轉為對應的信號。這一現象廣泛用於元素分析和化學分析,特別是在研究金屬玻璃陶瓷和建築材料,以及在地球化學研究、法醫學、電子產品進料品管(EURoHS)和考古學等領域,在某種程度上與原子吸收光譜儀互補,減少工廠附設的品管實驗室之分析人力投入。

物理原理

當材料暴露在短波長X光檢查,或伽馬射線,其組成原子可能發生電離,如果原子是暴露於輻射與能源大於它的電離勢,足以驅逐內層軌道的電子,然而這使原子的電子結構不穩定,在外軌道的電子會“回補”進入低軌道,以填補遺留下來的洞。在“回補”的過程會釋出多餘的能源,光子能量是相等兩個軌道的能量差異的。因此,物質放射出的輻射,這是原子的能量特性。

化學分析

主要使用X射線束激發螢光輻射,第一次是在1928年由格洛克爾和施雷伯提出的。到了現在,該方法作為非破壞性分析技術,並作為過程控制的工具,廣泛套用於採掘和加工工業。原則上,最輕的元素,可分析出(z=4),但由於儀器的局限性和輕元素的低X射線產量,往往難以量化,所以針對能量分散式的X射線螢光光譜儀,可以分析從輕元素的(z=11)到鈾,而波長分散式則為從輕元素的

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