XRF測試儀主要由激發(fā)源(X射線(xiàn)管)和探測系統構成。
其原理就是:X射線(xiàn)管通過(guò)產(chǎn)生入射X射線(xiàn)(一次X射線(xiàn)),來(lái)激發(fā)被測樣品。 受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì )放射出二次X射線(xiàn)(又叫X熒光),并且不同的元素所放射出的二次X射線(xiàn)具有特定的能量特性或波長(cháng)特性。探測系統測量這些放射出來(lái)的二次X射線(xiàn)的能量及數量或者波長(cháng)。
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(lèi)及含量。 元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內層電子的躍遷,同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(cháng)的X射線(xiàn),因此,只要測出熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)或者能量,就可以知道元素的種類(lèi),這就是熒光X射線(xiàn)定性分析的基礎。此外,熒光X射線(xiàn)的強度與相應元素的含量有一定的關(guān)系,據此,可以進(jìn)行元素定量分析。
用X射線(xiàn)照射試樣時(shí),試樣可以被激發(fā)出各種波長(cháng)的熒光X射線(xiàn),需要把混合的X射線(xiàn)按波長(cháng)(或能量)分開(kāi),分別測量不同波長(cháng)(或能量)的X射線(xiàn)的強度,以進(jìn)行定性和定量分析,為此使用的儀器叫XRF測試儀。
由于X熒光具有一定波長(cháng),同時(shí)又有一定能量,因此,XRF測試儀有兩種基本類(lèi)型:波長(cháng)色散型XRF測試儀和能量色散型XRF測試儀。
XRF測試儀的優(yōu)點(diǎn):
1、分析速度高。測定用時(shí)與測定精密度有關(guān),但一般都很短,2~5分鐘就可以測完樣品中的全部待測元素。
2、X射線(xiàn)熒光光譜跟樣品的化學(xué)結合狀態(tài)無(wú)關(guān),而且跟固體、粉末、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒(méi)有關(guān)系。(氣體密封在容器內也可分析)但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長(cháng)變化等現象。特別是在超軟X射線(xiàn)范圍內,這種效應更為顯著(zhù)。波長(cháng)變化用于化學(xué)位的測定 。
3、非破壞分析。在測定中不會(huì )引起化學(xué)狀態(tài)的改變,也不會(huì )出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量,結果重現性好。
4、X射線(xiàn)熒光分析是一種物理分析方法,所以對在化學(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進(jìn)行分析。
5、分析精密度高。
6、制樣簡(jiǎn)單,固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析。