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    X熒光分析儀的應用及技術原理

    點擊次數:272 發布時間:2021-08-23

    X熒光分析儀的應用及技術原理

            X射線熒光光譜儀(XRF)由激發源(X射線管)和檢測系統組成。 X射線管產生入射X射線(一次X射線),激發被測樣品,產生X射線(二次X射線),探測器檢測X射線。
    ?? 1. XRF在材料成分分析中的應用
    ??XRF 的應用主要取決于儀器技術和理論方法的發展。 X射線熒光分析儀器主要有三種類型:實驗室用熒光X射線光譜儀和使用各種激發源的非色散熒光分析儀;小型便攜式 X 射線熒光分析儀;工業專用儀器,如多臺光路X射線量子儀等。這些儀器和方法已廣泛應用于冶金、地質、化工、機械、石油等工業、農業、醫藥衛生等行業。物理學、化學、生物學、滴血、天文學等科學研究。分析范圍包括元素周期表中的大部分元素。一些超鈾元素也用這種方法測定。分析靈敏度因儀器條件、分析對象和被測元素而異。新型儀器的檢出限一般為10-5~10-6 g/g,有的可達10-7~10-9 g/g。至于常數分析,由于現代儀器的高穩定性,X射線熒光分析的準確度可與經典化學分析相媲美。即使是不久前才進行的輕元素分析也是如此。此外,由于現代儀器自動化程度高,該方法特別適用于工業爐前分析或過程控制分析。更先進的工業國家已經在工礦企業。它在這里被廣泛使用,并已成為一種具有重要地位的常規分析方法。
    ??以上只是X射線熒光分析在元素分析中的部分應用。當然,這些應用是非常重要的。也可以說是其20~30年快速發展的關鍵。此外,它可以有效地用于確定薄膜的厚度和成分,如冶金行業的涂層或金屬薄片的厚度,涂層過程中的涂層厚度,以及其他工業部門的金屬腐蝕。 、光敏材料、磁帶和光量子放大器等測定薄膜的厚度和成分,也可用于動態分析,連續測定一個體系在其物理和化學變化過程中的成分。例如,由于相變引起的金屬之間的擴散,固體從溶液中沉淀出來的速度,固體在液體中擴散和溶解的速度,以及溶液混合的速度表面腐蝕的程度和速率等。
    ??二、技術原理
    ??被激發樣品中的每種元素都會發射二次 X 射線,不同元素所發射的二次 X 射線具有特定的能量特性或波長特性。檢測系統測量這些發射的二次 X 射線的能量和數量。然后,儀器軟件將檢測系統采集到的信息轉化為樣品中各種元素的種類和含量。
    ??元素的原子被高能輻射激發,引起內部電子躍遷,同時發出具有一定特定波長的X射線。根據莫斯利定律,熒光 X 射線的波長 λ 與元素的原子序數 Z 相關。數學關系如下:
    ?? λ=K(Z? s) -2
    ??其中 K 和 S 是常數。
    ??根據量子理論,X射線可以看作是由一種量子或光子組成的粒子流,每束光的能量為:
    ?? E=hν=h C/λ
    ??其中 E 是 X 射線 光子的能量,單位為 keV; h 是普朗克常數; ν 是光波的頻率; C是光速。
    ??因此,只要測量熒光X射線的波長或能量,就可以知道元素的類型。這是熒光X射線定性分析的基礎。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量也有一定的關系。在此基礎上,可以進行元素的定量分析。


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