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X射線熒光光譜儀的原理特點及應(yīng)用分別是什么

閱讀：4發(fā)布時間：2024-9-30

歐潤先講下X射線熒光光譜儀原理：

用X射線照射試樣時，試樣可以被激發(fā)出各種波長的熒光X射線，需要把混合的X射線按波長(或能量)分開，分別測量不同波長(或能量)的X射線的強(qiáng)度，以進(jìn)行定性和定量分析，為此使用的儀器叫X射線熒光光譜儀。

儀器構(gòu)造：

兩種類型的X射線熒光光譜儀都需要用X射線管作為激發(fā)光源。燈絲和靶極密封在抽成真空的金屬罩內(nèi)，燈絲和靶極之間加高壓(一般為40KV)，燈絲發(fā)射的電子經(jīng)高壓電場加速撞擊在靶極上，產(chǎn)生 X射線。X射線管產(chǎn)生的一次X射線，作為激發(fā)X射線熒光的輻射源。只有當(dāng)一次X射線的波長稍短于受激元素吸收限1min時，才能有效的激發(fā)出X射線熒光。大于1min的一次X射線其能量不足以使受激元素激發(fā)。

特點及應(yīng)用：

1.優(yōu)點:

設(shè)備相對簡單。

可以在大氣中工作，靈敏度高。

2.缺點:

X射線入射深度較大，因而當(dāng)薄膜厚度在微米級以下時，常規(guī)射線技術(shù)在測定薄膜結(jié)構(gòu)和成分信息時沒有優(yōu)勢。

如:實驗使用Cu靶X射線的波長約為0.15 nm，其在固體中的穿透厚度一般在100~10000 m之間，然而一般薄膜厚度通常在10~100 nm。這時X射線穿透深度遠(yuǎn)大于樣品薄膜厚度，因此常規(guī)的X射線熒光法襯底的干擾很大，很難實現(xiàn)對納米級薄膜進(jìn)行成分分析。所以，需要控制X射線的入射角度，減小入射深度，減輕襯底信息的干擾。

應(yīng)用：

X射線熒光光譜儀的不斷完善和發(fā)展所帶動的X射線熒光分析技術(shù)已被廣泛用于冶金，地質(zhì)、礦物、石油、化工、生物、醫(yī)療、刑偵、考古等諸多部門和領(lǐng)域。X射線熒光光譜分析不僅成為對其物質(zhì)的化學(xué)元素、物相、化學(xué)立體結(jié)構(gòu)、物證材料進(jìn)行試測，對產(chǎn)品和材料質(zhì)量進(jìn)行無損檢測，對人體進(jìn)行醫(yī)檢和微電路的光刻檢驗等的重要分析手段，也是材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等普遍采用的一種快速、準(zhǔn)確而又經(jīng)濟(jì)的多元素分析方法。同時,X射線熒光光譜儀也是野外現(xiàn)場分析和過程控制分析等方面儀器之一。

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