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無(wú)錫創(chuàng)想分析儀器有限公司

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X熒光光譜儀的原理

發(fā)布時(shí)間:2018-06-22 14:02:20         點(diǎn)擊:8052

       X射線是一種電磁波,波長(zhǎng)比紫外線還要短,為0.001- 10nm左右。X射線照射到物質(zhì)上面以后,從物質(zhì)上主要可以觀測(cè)到以下三種X射線。熒光X射線、散射X射線、透過(guò)X射線,Atomray CX-5500產(chǎn)品使用的是通過(guò)對(duì)第一種熒光X射線的測(cè)定,從物質(zhì)中獲取元素信息(成分和膜厚)的熒光X射線法原理。物質(zhì)受到X射線的照射時(shí),發(fā)生元素所固有的X射線(固有X射線或者特征X射線)。熒光X射線裝置就是通過(guò)對(duì)該X射線的檢測(cè)而獲取元素信息。

產(chǎn)生K系和L系輻射示意圖

產(chǎn)生K系和L系輻射示意圖

       原理:高能粒子(電子或連續(xù)X射線等)與靶材料碰撞時(shí),將靶原子內(nèi)層電子(如K,L,M等層)逐出成為光電子,原子便出現(xiàn)一個(gè)空穴,此時(shí)原子處于激發(fā)態(tài),隨即較外層電子立即躍遷到能量較低的內(nèi)層空軌道上,填補(bǔ)空穴位。若此時(shí)以X射線的形式輻射多余能量,便是特征X射線。當(dāng)K層電子被逐出后,所有外層電子都可能跳回到K層空穴便形成K系特征X射線。由L,M,N…層躍遷到K層的X光分別為Kα,Kβ,Kγ…輻射。同樣地,逐出L或M層電子后將有相應(yīng)的L系或M系特征X射線:Lα,Lβ…;Mα,Mβ…。Kα,Kβ輻射的波長(zhǎng)λ是特征的,它取決于K,L,M電子能層的能量: 可以看出,不同元素由于原子結(jié)構(gòu)不同,各電子層的能量不同,所以它們的特征X射線波長(zhǎng)也就各不相同。通常人們將X光管所產(chǎn)生的X射線稱為初級(jí)X射線。以初級(jí)X射線為激發(fā)光源照射試樣,激發(fā)態(tài)試樣所釋放的能量不為原子內(nèi)部吸收而以輻射形式發(fā)出次級(jí)X射線,這便是X射線熒光由于各種元素發(fā)射具有特定波長(zhǎng)(或能量)的標(biāo)識(shí)X射線,可利用鋰漂移、硅半導(dǎo)體等不同探測(cè)器及能譜分析儀來(lái)確定元素的種類。而標(biāo)識(shí)譜線強(qiáng)度可用來(lái)確定元素含量。

熒光X射線及俄歇電子產(chǎn)生過(guò)程示意圖

熒光X射線及俄歇電子產(chǎn)生過(guò)程示意圖

 

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