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X射線(xiàn)熒光光譜儀的原理特點(diǎn)及應用分別是什么

閱讀：3發(fā)布時(shí)間：2024-9-30

歐潤先講下X射線(xiàn)熒光光譜儀原理：

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X射線(xiàn)熒光光譜儀。

儀器構造：

兩種類(lèi)型的X射線(xiàn)熒光光譜儀都需要用X射線(xiàn)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，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(chǎng)加速撞擊在靶極上，產(chǎn)生 X射線(xiàn)。X射線(xiàn)管產(chǎn)生的一次X射線(xiàn)，作為激發(fā)X射線(xiàn)熒光的輻射源。只有當一次X射線(xiàn)的波長(cháng)稍短于受激元素吸收限1min時(shí)，才能有效的激發(fā)出X射線(xiàn)熒光。大于1min的一次X射線(xiàn)其能量不足以使受激元素激發(fā)。

特點(diǎn)及應用：

1.優(yōu)點(diǎn):

設備相對簡(jiǎn)單。

可以在大氣中工作，靈敏度高。

2.缺點(diǎn):

X射線(xiàn)入射深度較大，因而當薄膜厚度在微米級以下時(shí)，常規射線(xiàn)技術(shù)在測定薄膜結構和成分信息時(shí)沒(méi)有優(yōu)勢。

如:實(shí)驗使用Cu靶X射線(xiàn)的波長(cháng)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(shí)X射線(xiàn)穿透深度遠大于樣品薄膜厚度，因此常規的X射線(xiàn)熒光法襯底的干擾很大，很難實(shí)現對納米級薄膜進(jìn)行成分分析。所以，需要控制X射線(xiàn)的入射角度，減小入射深度，減輕襯底信息的干擾。

應用：

X射線(xiàn)熒光光譜儀的不斷完善和發(fā)展所帶動(dòng)的X射線(xiàn)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、醫療、刑偵、考古等諸多部門(mén)和領(lǐng)域。X射線(xiàn)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)立體結構、物證材料進(jìn)行試測，對產(chǎn)品和材料質(zhì)量進(jìn)行無(wú)損檢測，對人體進(jìn)行醫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、準確而又經(jīng)濟的多元素分析方法。同時(shí),X射線(xiàn)熒光光譜儀也是野外現場(chǎng)分析和過(guò)程控制分析等方面儀器之一。

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