X荧光光谱仪的原理课件.ppt

《X荧光光谱仪的原理课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、X-荧光光谱仪讲座1、简述X荧光光谱仪的原理和结构？2、P10气的作用是什麽？X-荧光光谱仪原理和结构一、简介X射线荧光（XRF）能用于测定周期表中多达83个元素所组成的各种形式和性质的导体或非导体固体材料，其中典型的样品有玻璃、塑料、金属、矿石、耐火材料、水泥和地质物料等。凡是能和X射线发生激烈作用的样品都不能分析，而要分析的样品必须经受在真空（4~5Pa）环境下测定，与其他分析技术相比，XRF具有分析速度快，稳定性和精密度好以及动态范围宽等优点。扫描式X射线荧光仪安装的是具有很大测定灵活性的测角仪，只要配备了必

2、要的分析晶体就能按序分析周期表上多达83个元素。此外，测角仪还可以使用半定量分析元件如QuantAS，这些软件能快速分析未知样品，而不需要使用标准参考物质做仪器校准。而我公司ARL9800XP荧光光谱仪装有一个测角仪（扫描道）和一个衍射道，如果需要还可以再装14个固定道，它配有12位样品交换器，可以设定自动进样。二、X-荧光光谱仪的工作原理及构造X-荧光光谱仪有两种类型：一种是波长色散型（WDX），一种是能量色散型（EDX），我公司使用的是波长色散型，在WDX中，荧光光谱通过色散元件（如晶体）被分离成不连续的波段，

3、然后用气体正比计数器或闪烁计数器检测，其主要组成是X光管、初级准直器、晶体、次级准直器和探测器，及辅助装置如初级滤光片等。在分析样品的情况下，当来自X光管的初级X射线和试样作用后产生以下三种现象：（1）X射线中的光电子被试样中的原子吸收后，产生X荧光和俄歇效应。（2）X射线被试样中的原子碰撞后产生相干散射和非相干散射。（3）X射线未被试样原子吸收也未被试样中的原子碰撞，而是穿透试样继续传播，而X射线荧光光谱仪测量的就是X荧光。1、X射线荧光光谱仪的基本原理：被测试样进入光谱仪后，受到来自X光管发出的X射线光束激发，

4、产生X荧光，X射线荧光是指用X射线管或其它合适的辐射源照射物质时，使组成物质的原子产生具有特征性的一种次级X射线，X光管发射的光谱是有靶材元素（Rh铑）的特征谱和连续谱（或称白色辐射）所组成，来自样品的辐射是由X光管光谱和样品中各元素的特征谱所组成的混合光，这种混合光被引入测角仪所组成的色散系统分光，分光后所得的谱线和被测样品中存在的元素有关。X光管样品X射线初级准直器X荧光平行光晶体次级准直器探测器2、其结构分步说明⑴X光管：工作时灯丝通电加热，阴极受热发射电子，因在阴极和阳极内加有高压，产生的电子就被加速向阳极

5、奔去，最后以高速撞击阳极，阳极就发射初级X射线，在撞击过程中极大部分电子动能转化成热能，只有约不到1%的动能转化成X射线，因此阳极靶的温度非常高，必须用水冷却。⑵色散系统初级X射线照射样品后，样品会发出由各组成元素生成的混杂在一起的多色次级X射线，色散系统的任务就是要将某一待测元素从上述混杂线中分离出来，送入探测器检测。单道扫描型波长色散X荧光光谱仪是采用平行光结构，它的分光元件（准直器和平面晶体），以及探测器都安装在测角仪装置上，试样位置不变，测定时，晶体和探测器分别对来自试样的次级射线作θ和2θ的相对运动，这时

6、所需检测的谱线就被分离出来，并被检出。单道扫描型仪器在测定时是一个元素测完后再测一个元素的，因此测定周期较长，但是它的测定范围很广，只要配置足够的晶体和探测器，几乎可测定所有元素。a、准直器：准直器分为入射和出射两种，入射准直器交换器上可放4个，可程控选择，我公司的荧光仪有3个：细准直器（0.15°）,中粗准直器0.25°,粗准直器0.6°。轻元素由于荧光产额低选粗准直器,重元素谱线复杂选细准直器,出射准器仅一个装在探测器上。准直器又称索拉狭缝(SollerSlit)是由平行的薄金属片组成,它的作用是使从样品来的次

7、级射线经入射准直器后成为平行光束射入平行晶体,然后经分光后再通过出射准直器准直后射入探测器检测.b、晶体:晶体交换器上可放9块晶体,可程控选择,我公司的荧光仪有4块,分别是AXO6、PET、Lif200、Lif220。晶体是指内部结构中的分子、原子和离子，都有规律地在三维空间成周期性排列，而组成一定形式的晶格所组成的一种物质，在外形上，晶体表现为一定形状的几何多面体，组成这种几何多面体的平面称晶面。晶体都具有一定的对称性，而且是一种均一的各向异性体。。晶体衍射和稳定性具有符合某些条件时晶面才反射X射线，这种选择性反

8、射称为衍射。布拉格定律指出：如果在晶面间距为d的晶格面上反射波长为λ的X射线，那么这个波与相邻平面反射的波在路程上相差“2dsinθ‘的距离，当这段距离的长度是波长的整数倍时，反射的X射线被加强，否则它们互相抵消。布拉格（Bragg）公式nλ=2dsinθ根据这一公式就可以通过改变衍射角将多波长X射线中某一特定的波长从其他波长中衍射出来,达到分光的目的。晶体