ht-992型荧光分析仪

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1、HT-992型荧光分析仪使用说明书10目录第一章主要用途和特点--------------------------3第二章主要技术性能和功能-----------------------3第三章简要工作原理----------------------------4第四章数据采集与处理软件的使用说明---------------7第五章安装方法及ADC卡的使用-------------------12附录---------------------------------------1410一、主要用途和特点本产品设计新颖

2、，使用方便，稳定可靠。整个测量系统不需要NIM机箱。模数变换器(ADC)和接口(PHA)做成一块计算机专用卡插入微机ISA扩展槽内，板卡的存在不影响计算机的通用性，线性放大器和高压电源装在一个精致的金属盒内，所以整个硬件非常简洁．所用计算机可用北大方正、联想、清华同方、实达、金长城等相兼容的任何型号的微机。本产品为定型产品。二、X荧光分析基本原理以一定能量的光子、电子、原子、α粒子或其它离子轰击样品，将物质原子中的内壳层电子击出，产生电子空位，原子处于激发态。外壳层电子向内壳层跃迁，填补内壳层电子空位，同时释放出跃迁能

3、量，原子回到基态。跃迁能量以特征X射线形式释放，或能量转移给另一个轨道电子，使该电子发射出来，即俄歇电子发射。测出特征X射线能谱，即可确定所测样品中元素种类和含量。当原子中K层电子被击出后，L层或M层的电子填补K层电子空位，同时以一定几率发射特征X射线。L→K产生的X射线叫Kα系，L层有三个子壳层，允许跃迁使Kα系有二条谱线Kα1和Kα2。M→K产生的X射线叫Kβ系，M层有五个子壳层，允许跃迁使Kβ有Kβ1，Kβ3，Kβ5三条谱线。当原子中L层电子被击出后，M→L跃迁产生的X射线叫L系。特征X射线的能量为两壳层电子结合

4、能之差，即EKα=BK-BLEKβ=BK-BMEL=BL-BM所有元素的K，L系特征X射线能量在几千电子伏到几十千电子伏之间。X荧光分析中激发X射线的方式一般有三种：（1）用质子、α粒子等离子激发；（2）用电子激发；（3）用X射线或低能γ射线激发。用质子激发特征X射线的分析技术（常记为PIXE10）是几种激发方式中分析灵敏度最高的，相对灵敏度达10-6-10-7g/g，绝对灵敏度可达10-9-10-16g，而且可以将质子来聚焦、扫描，对样品作微区分析。用电子来激发（常记为EIX），目前主要用在扫描电镜中。与PIXE相比

5、，电子激发引起的轫致辐射本底比质子激发大，影响分析灵敏度，一般比PIXE低2-3个数量级。另外这种激发方式不能在空气中进行，只适用于薄样品。用X射线或低能γ射线激发（记为XIX），常用X光管，放射性同位素作为激发源。这类激发用射线不能聚焦；分析灵敏度亦稍低，相对灵敏度一般为10-5-10-6g/g，绝对灵敏度约为10-7-10-8g，低于PIXE的灵敏度。最近，用同步加速器环形加速的轨道电子的强电磁辐射作激发源，波长范围从软X线至电磁波，连续可调，强度很大，有些状态下，准直性极好，可能很有发展前途。作为学生近代物理实验

6、，激发源选用放射性同位素源是适宜的，这样整套仪器轻巧、成本价廉。可选用的有55Fe、238Pu、109Cd、241Am、57Co、153Gd等。其中238Puα衰变后发射的234U的LX射线，其能量为11.6-21.7keV。238Pu的半衰期为87.7年。从安全性、适用性、经济性考虑，238Pu较适合学生实验选用。XIX技术中，入射光子除与样品中原子发生光电作用产生内壳层空位外，还可以发生相干散射和非相干散射（康普顿散射），这些散射光子进入探测器，形成XIX分析中的散射本底。另外，样品中激发出的光电子又会产生轫致辐射

7、，但这产生的本底比散射光子本底小得多，且能量也较低，一般在3keV以下。所以XIX能谱特征是：特征X射线峰叠加在散射光子峰之间的平坦的连续本底谱上。如图1能谱示意图所示[1]。a峰是相干散射光子峰，b是康普顿散射光子峰，c是特征X射线峰，d是散射光子在探测器中的康普顿边缘。10X射线能量（任意单位）图1光子激发的特征X射线能谱示意图（假定样品基体由轻元素组成）测量特征X射线常用Si(Li)探测器，它的能量分辨率高，适用于多元素同时分析，也可选用Ge(Li)或高纯Ge探测器，但均价格昂贵。在X荧光分析中，对于轻元素（一般

8、指Z<45的元素）通常测其KX射线，对于重元素（Z>45的元素），因其KX射线能量较高且比LX射线强度弱，常测其LX射线，这样测量的特征X射线能量一般在20keV以下。正比计数管在此能量范围，探测效率较高，其能量分辨率虽比Si(Li)探测器差，但远好于NaI(TI)闪烁探测器，质量好的正比管5.89keV处分辨率优于15%，能满足