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物質中的原子產生次級的特征X射線(X光熒光)

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物質中的原子產生次級的特征X射線(X光熒光)

發布日期:2021-09-21 作者: 點擊:

  物質中的原子,使之產生次級的特征X射線(X光熒光)而進行物質成分分析和化學態研究。熒光,顧名思義就是在光的照射下發出的光。X射線熒光就是被分析樣品在X射線照射下發出的X射線,它包含了被分析樣品化學組成的信息,通過對上述X射線熒光的分析確定被測樣品中各組份含量的儀器就是X射線熒光分析儀。

  根據激發方式的不同,X射線熒光分析儀可分為源激發和管激發兩種:用放射性同位素源發出的X射線作為原級X射線的X熒光分析儀稱為源激發儀器;用X射線發生器(又稱X光管)產生原級X射線的X熒光分析儀稱為管激發儀器。通過測定熒光X射線的能量實現對被測樣品的分析的方式稱之為能量色散X射線熒光分析,相應的儀器稱之為能譜儀,通過測定熒光X射線的波長實現對被測樣品分析的方式稱之為波長色散X射線熒光分析,相應的儀器稱之為X射線熒光光譜儀。就能量色散型儀器而言,根據選用探測器的不同,X射線熒光分析儀可分為半導體探測器和正比計數管兩種主要類型。

  現代儀由以下幾部分組成:X射線發生器(X射線管、高壓電源及穩定穩流裝置)、分光檢測系統(分析晶體、準直器與檢測器)、記數記錄系統(脈沖輻射分析器、定標計、計時器、積分器、記錄器)。

  不同元素具有波長不同的特征X射線譜,而各譜線的熒光強度又與元素的濃度呈一定關系,測定待測元素特征X射線譜線的波長和強度就可以進行定性和定量分析。本法具有譜線簡單、分析速度快、測量元素多、能進行多元素同時分析等優點,是目前大氣顆粒物元素分析中廣泛應用的三大分析手段之一(其他兩方法為中子活化分析和質子熒光分析)。根據分析能力的大小還可分為多元素分析儀器和個別元素分析儀器。這種稱X射線熒光分析呼多用于能量色散型儀器。

  從原子物理學的知識我們知道,對每一種化學元素的原子來說,都有其特定的能級結構,其核外電子都以各自有的能量在各自的固定軌道上運行,內層電子在足夠能量的X射線照射下脫離原子的束縛,成為自由電子,我們說原子被激發了,處于激發態,這時,其他的外層電子便會填補這一空位,也就是所謂躍遷,同時以發出X射線的形式放出能量。

  由于每一種元素的院子能級結構都是特定的,它被激發后躍遷時放出的X射線的能量也是特定的,稱之為特征X射線。通過測定特征X射線的能量,便可以確定相應元素的存在,而特征X射線的強弱(或者說X射線光子的多少)則代表該元素的含量。

X光熒光




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關鍵詞:X射線,X光熒光

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