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            技术文章   Article

            ROHS检测仪之XRF的原理详解

            点击次数:277 发布时间:2017-09-19

               ROHS检测仪之XRF的原理详解

              X射线定义:
              l X射线是一种波长较短的电磁辐射,通常是指能量范围在0.1-100KeV的光子.X射线与物质的相互作用主要有荧光.吸收.散射三种。X射线的荧光物质中的组成元素产生特征辐射,通过测量和分析样品产生的X射线荧光,即可获得样品中的元素组成,得到物质成分的定性和定量信息.
              l X射线光谱仪通常可分为两大类:波长色散(WDXRF)和能量色散(EDXRF)X射线荧光光谱仪.
              l X射线荧光分析技术的缺点是检出限不够低,不适于分析轻元素,依赖标样,分析液体样品手续比较麻烦.由于电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)具有极佳的痕量.超痕量分析能力.因此目前国内外分析实验室一种流行的趋势是同时配备X射线荧光光谱仪和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS).利用XRF分析含量较高的元素,而用ICP-MS分析低浓度的元素.
              X荧光的基础知识
              由于K层电子与L/M层电子能量不同,补位电子会释放出多余能量,该能量的表现形式为X荧光(跃迁)。此荧光可被探测器接受测量并可反映出元素的具体信息。经过分析后zui终获得元素种类及组成比例的信息。
              当X光束照射到测试样品上,受照射区域物质的组成元素的內层电子,会应受到X光轰击溢出,为保持其内部平衡,该原子L层或M层的外层电子会补充这个电子空位。
              特征X射线的产生机理
              l 同样当K空位被M层电子填充时,则产生Kβ辐射。M能级与K能级之差大于L能级与K能级之差,即一个Kβ光子的能量大于一个Kα光子的能量; 但因L→K层跃迁的几率比M→K迁附几率大,故Kα辐射强度比Kβ辐射强度大五倍左右。
              l 显然, 当L层电子填充K层后,原子由K激发状态变成L激发状态,此时更外层如M、N……层的电子将填充L层空位,产生L系辐射。因此,当原子受到K激发时,除产生K系辐射外,还将伴生L、M……等系的辐射。除K系辐射因波长短而不被窗口完全吸收外,其余各系均因波长长而被吸收。
              l Kα双线的产生与原子能级的精细结构相关。L层的8个电子的能量并不相同,而分别位于三个亚层上。Kα双线系电子分别由LⅢ和LⅡ两个亚层跃迁到K层时产生的辐射,而由LI亚层到K层因不符合选择定则(此时Δl=0),因此没有辐射。
              X射线荧光
              光谱学上的“荧光”:泛指物质受到外来的原级辐射照射时,物质发出的次级辐射,波长(能量)在X射线范围的荧光叫X射线荧光。不仅X射线可以产生荧光,可见光、紫外线也可以产生荧光。

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