X荧光分析仪的检测器的种类及原理
x-射线荧光光谱仪 工作原理
x-射线荧光光谱仪工作原理
X-射线荧光光谱仪是一种利用物质表面被入射X-射线激发产
生的荧光辐射来分析物质成分的仪器。
其工作原理如下：
1. 产生X-射线：通过加速电子的方式产生较高能量的X-射线。
通常采用电子加速器或X-射线管产生X-射线。
2. 入射X-射线：产生的X-射线经过透镜或全反射镜聚焦，使
其成为一束准直的X-射线入射到待分析的样品上。
3. X-射线激发：入射的X-射线与样品中的原子相互作用，使
得样品中的原子内部产生电离和激发。
4. 荧光辐射：被激发的原子内部的电子重新排布，从高能级跃迁到低能级时，会发出特定波长的荧光辐射。
这些荧光辐射的波长与样品中的元素种类和原子结构相关。
5. 信号检测与分析：荧光辐射被光学系统收集，并经过光电倍增管或固态探测器（如硅PIN二极管）转换为电信号。
电信
号经放大和转换后，可以通过计数器、频谱仪等设备进行信号的检测和分析。
6. 数据处理和结果展示：通过对荧光光谱中特定峰位的识别和曲线拟合，可以得到样品中的元素种类和含量信息。
这些数据
可以进一步进行数据处理和结果展示，为分析者提供详细的样品组成分析结果。
X荧光光谱仪的原理及应用
X荧光光谱仪的原理及应用X荧光光谱仪的原理是基于激发态和基态之间的能量转移过程。
当样品受到特定波长的激发光照射时，部分激发光能将样品中的原子或分子从基态激发到激发态。
此时，激发态的物质会经历自发辐射或受到外界环境的影响而发生非辐射能量传递，将激发态的能量以光的形式释放出来，形成荧光信号。
通过检测和分析这种荧光信号，可以得到样品的荧光强度和荧光光谱。
1.生物医学研究：X荧光光谱仪可以用于分析细胞内的荧光标记物、药物的分子鉴定、蛋白质结构研究等。
它可以帮助研究人员了解生物分子的结构特征、相互作用和功能。
2.环境监测：X荧光光谱仪可以用于监测水、大气和土壤中的污染物。
通过测量样品的荧光强度和荧光光谱，可以快速检测和定量分析有害物质的存在和浓度，对环境污染进行监测和评估。
3.食品安全：X荧光光谱仪可以用于检测食品中的添加剂、残留农药和重金属等有害物质。
它可以高效地进行食品检测和质量控制，保障食品安全。
4.化学分析：X荧光光谱仪可以用于分析和鉴定有机物和无机物。
它可以测定样品中的元素含量、结构确定和化学反应动力学研究等。
除了以上应用，X荧光光谱仪还可以用于材料科学研究、生化分析、药物研发等领域。
它具有灵敏度高、快速分析、非破坏性检测等优点，并且能够分析复杂样品，得到可靠的分析结果。
总之，X荧光光谱仪的原理是基于激发态和基态之间的能量转移过程，通过测量荧光信号的强度和光谱，可以实现对样品的定性和定量分析。
它的应用涵盖了生物医学、环境监测、食品安全、化学分析等多个领域，对科学研究和工业生产具有重要意义。
X荧光光谱仪的工作原理 X荧光光谱仪工作原理
X荧光光谱仪的工作原理 X荧光光谱仪工作原理荧光光谱仪又称荧光分光光度计，是一种定性、定量分析的仪器。
通过荧光光谱仪的检测，可以获得物质的激发光谱、发射光谱、量子产率、荧光强度、荧光寿命、斯托克斯位移、荧光偏振与去偏振特性，以及荧光的淬灭方面的信息。
X荧光光谱仪的工作原理：X荧光光谱仪紧要由激发源（X射线管）和探测系统构成。
其原理就是：X射线管通过产生入射X射线（一次X射线），来激发被测样品。
受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线（又叫X荧光），并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。
探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量或者波长。
然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有确定特别性波长的X射线，因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。
此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有确定的关系，据此，可以进行元素定量分析。
用X射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长的荧光X射线，需要把混合的X射线按波长（或能量）分开，分别测量不同波长（或能量）的X射线的强度，以进行定性和定量分析，为此使用的仪器叫X荧光光谱仪。
由于X荧光具有确定波长，同时又有确定能量，因此，X 射线荧光光谱仪有两种基本类型：波长色散型和能量色散型。
X荧光光谱仪的原理及应用X射线荧光分析是确定物质中微量元素的种类和含量的一种方法，又称X射线次级发射光谱分析，是利用原级X射线光子或其它微观粒子激发待测物质中的原子，使之产生次级的特征X射线（X 光荧光）而进行物质成分分析和化学态讨论。
X荧光光谱仪（XRF）由激发源（X射线管）和探测系统构成。
X 射线管产生入射X射线（一次X射线），激发被测样品，产生X荧光（二次X射线），探测器对X荧光进行检测。
技术原理：元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有确定特别性波长的X射线，依据莫斯莱定律，荧光X射线的波长与元素的原子序数有关。
X射线荧光光谱分析技术简介2
9
光分析法
非光谱分析法 光谱分析法
圆 折 二 射 色 法 性 法
X 射 干 线 涉 衍 法 射 法
39
全固态检测器
40
仪器结构和微区分析系统 专利]
可以在30mm直径内的任意位置进行分析。
41
250um成图分析，世界首创
实用的详细显示
岩石样品
Ba 250μm 成图
Ba 1mm 成图
42
滤光片
初级滤光片 次级滤光片
43
初级滤光器(光源滤光片)
作用
–降低背景 –改善荧光
样品
初级滤光片 检测器 X射线源
6
7
波长λ(ｍ) 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1Å
pm nm μm
1 10 1 10 2 10 3
10 4
m
km
射 线
射 线
紫 可 外 见 线 光
红 外 线
微 波
超 短 中 短 波 波 波
X射线荧光光谱仪
1
基础知识简介
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
什么是仪器分析？
仪器分析是一大类分析方法的总称，一般的说，仪 器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过 测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变 化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等 信息的一类方法。或者说通过施加给测试样品一定 的能量，然后分析其对声、光、电等物理或物理化 学信号的响应程度或变化大小。分析仪器即测量这 些信号及变化的装置。根据待测物质在分析过程中 被测量或用到的性质，仪器分析可分为光分析方法、 电分析方法、分离分析方法等。
x射线荧光仪原理
x射线荧光仪原理
X射线荧光仪是一种常用的分析仪器，它基于物质主要由原子构成的特性。
其原理为通过X射线的激发，使样品中的原子
发射出特定能量的荧光X射线，进而分析样品的组成和结构。
X射线荧光仪主要由X射线发生器、样品台、荧光探测器和
信号处理系统等组成。
发生器产生高能的X射线束，照射到
样品表面；当X射线束与样品相互作用时，样品中的原子会
吸收部分X射线的能量，产生电离和激发；受到激发的原子
会退回到基态，并放出能量等于激发过程中吸收的能量差的荧光X射线。
这些荧光X射线的能量与样品中的原子种类和数
量有关，因此可以通过测量荧光X射线的能谱，进一步分析
样品的成分。
荧光探测器常用的有固态探测器和比较常用的光电倍增管探测器。
这些探测器能够测量荧光X射线的能量和产生的荧光光
子数量，将荧光信号转化为电信号。
信号处理系统对这些电信号进行放大、整形和测量，最终得到荧光X射线的能谱图。
通过对荧光X射线能谱的分析，可以得到样品中各种元素的
含量和其相对比例的信息。
这种分析方法无需破坏样品，且对多种材料适用，广泛应用于材料科学、环境监测、地质学、医学等领域。
总结来说，X射线荧光仪通过激发样品中的原子，使其产生特定能量的荧光X射线，再通过测量荧光X射线的能谱分析样
品的成分和结构。
这种分析方法非常重要，并在科学研究和工业应用中发挥着重要作用。
X-射线荧光光谱仪基本原理及应用
2.6 X射线荧光光谱的应用
广泛应用于地质、冶金、矿山、电子机械、石油、化工、航空航天 材料、农业、生态环境、建筑材料、商检等领域的材料化学成分分析。
直接分析对象: 固体: 块状样品(规则,不规则)比如:钢铁,有色行业(纯金属或多元合 金等),金饰品等 固体: 线状样品,包括线材,可以直接测量
进行X射线荧光光谱分析的样品，可以是固态，也可以是 水溶液。无论什么样品，样品制备的情况对测定误差影响很大。 对金属样品要注意成份偏析产生的误差；化学组成相同，热处 理过程不同的样品，得到的计数率也不同；成分不均匀的金属 试样要重熔，快速冷却后车成圆片；对表面不平的样品要打磨 抛光；对于粉末样品，要研磨至 300 目 -400 目，然后压成圆片， 也可以放入样品槽中测定。对于固体样品如果不能得到均匀平 整的表面，则可以把试样用酸溶解，再沉淀成盐类进行测定。 对于液态样品可以滴在滤纸上，用红外灯蒸干水份后测定，也 可以密封在样品槽中。总之，所测样品不能含有水、油和挥发 性成分，更不能含有腐蚀性溶剂。
1 基础理论与知识
利用X射线荧光进行元素定性、定量分析工作，需要以下 三方面的理论基础知识：
三大定律
1 莫塞莱定律
2 布拉格定 律
3 朗伯-比尔 定律
莫塞莱定律 (Moseley's law) ，是反映各元素 X 射线特征光谱规律 的实验定律。1913 年H.G.J.莫塞莱研究从铝到金的 38种元素的X射 线特征光谱K和L线，得出谱线频率的平方根与元素在周期表中排列 的序号成线性关系。 莫塞莱认识到这些X 射线特征光谱是由于内层电子的跃迁产生的， 表明X射线的特征光谱与原子序数是一一对应的，使X荧光分析技术 成为定性分析方法中最可靠的方法之一。
2.5 能量色散谱仪
X射线荧光光谱仪的基本原理及应用
所有元素的最大计数率不超过 20000 计数/秒，仪器灵敏度差
高能端(Ag/Sn/Sb K系光谱)，能量色散分辨率优于波长色散 中能端(Fe/Mn/Cr K系光谱)，分辨率相同 低能端 (Na/Mg/Al/Si K系光谱)，能量色散分辨率不如波长散射
3.2 定性与定量分析——半定量分析
半定量分析样品过程：
o 对未知样进行全程扫描 o 对扫描谱图进行Search and Match（包括谱峰的识别， 背景扣除，谱峰净强度计算，谱峰的匹配） o 输入未知样的有关信息 (金属或氧化物；液体，粉末压 片或熔融片；已知浓度组分的输入；是否归一) o 进行半定量分析
光电吸收，非相干散射，气体电离 和产生闪光等现象，以一定的能量 和动量为特征；
E=h , =c /
微粒性
能量、电离、光电吸 收、非相干散射
能量色散X荧光分析
能量单位：eV
同一切微观粒子一样，X射线也具有波动和微粒的 双重性；无论是测量能量还是波长，都可以实现对相应 元素的分析，其效果是一样的。
在停机状态时使用，保护光管免受粉尘污染，还可避免检 1000um Pb 测器的消耗。
2.3 准直器
准直器由一组薄片组成，目的是使从样品发出的X射线以平行 光束的形式照射到晶体。薄片之间的距离越小，越容易形成平 行光，产生的谱线峰形也更锐利，更容易与附近的谱线区分。
准直器以薄片间距来分类
薄片间距
4
一、基础理论与知识
X射Байду номын сангаас荧光的产生
碰撞
内层电子跃迁↑
空位
X射线荧光
外层电子跃迁↓
一、基础理论与知识
X射线荧光分析的分类
《x荧光分析仪资料》课件
包括数据读出、基线校正、元素峰形拟合、峰位校正以及内标校正等。
2 常见数据处理方法
如如定量分析、定性分析等方法。
3 数据分析及结果解释
数据分析是确定样品中元素含量的过程，得到的数据是客观的，应该基于科学原理进行 解释。
x荧光分析仪应用
x荧光分析仪可以应用于多个领域，如医学、环境保护、材料科学等。
x荧光的原理
x荧光分析仪使用的是x射线激发，测量样品对激发的反应，利用荧光辐射得到样品元素含量的信 息。
x荧光分析仪的基本组成
x荧光分析仪由激光器、样品室、荧光探测器和数据处理器等组成，其中探测器是最主要的组件。
优点和缺点
使用x荧光分析仪可以快速、准确地测量物质中元素的含量，但需要一定的专业技能。此外，对于 易挥发的元素、非金属元素和轻元素等样品制备是成功分析的关键。
1
样品制备步骤
2
样品制备包括样品收集、样品制备和
分析。样品制备的主要步骤包括样品
挑选、制样、质量控制和实验室测试。
3
样品选择
样品的选择应该基于研究的目的和预 期结果。它应能以无偏的方式反映所 研究物质的元素组成。
常用样品制备方法
包括煅烧、酸溶、融熔、干法灰化等。 不同的制备方法适用于不同类型的样 品。
x荧光分析仪的优 势与不足
该技术具有高灵敏度、特异 性和多元素分析能力，但其 检出限有待提高。
提高检测的灵敏度
提高灵敏度的方法包括合理 调整参数、改进样品制备方 法和校正曲线等。
未来发展趋势
未来的发展方向主要是加强 成像分析、完成在线实时分 析以及与其他分析技术融合 等方面。
生物医学
x荧光分析仪在生物医学领域的应用包括对器官和组织的元素分析，如骨骼和牙齿中的成分。
X荧光光谱仪(XRF)的基本原理
X荧光光谱仪是根据X射线荧光光谱的分析方法配置的多通道X射线荧光光谱仪，它能够分析固体或粉状样品中各种元素的成分含量。
X射线荧光（XRF）能够测定周期表中多达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，而且要分析的样品必须是在真空（4~5pa）环境下才能测定。
X荧光光谱仪（XRF）由激发源（X射线管）和探测系统构成。
X射线管通过产生入射X射线（一次X射线），来激发被测样品。
受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。
探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。
然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X 射线定性分析的基础。
此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。
近年来，X荧光光谱分析在各行业应用范围不断拓展，广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域，特别是在RoHS检测领域应用得zui多也zui广泛，是一种中型、经济、高性能的波长色散X射线光谱仪。
X荧光光谱仪具有以下优点：a）分析速度高。
测定用的时间与测定精密度有关，但一般都很短，2～5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。
b）X射线荧光光谱跟样品的化学结合状态无关，而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也基本上没有关系。
大多数分析元素均可用其进行分析，可分析固体、粉末、熔珠、液体等样品，分析范围为Be到U。
（气体密封在容器内也可分析）但是在高分辨率的精密测定中却可看到有波长变化等现象。
特别是在超软X射线范围内，这种效应更为显著。
x射线荧光分析的原理及应用
X射线荧光分析的原理及应用1.引言X射线荧光分析是一种十分重要的分析技术，它通过测量样品中产生的特征X射线的能量和强度，来确定样品中元素的类型和含量。
本文将介绍X射线荧光分析的基本原理和其在科学研究和工业应用中的重要性。
2.原理X射线荧光分析的基本原理由以下几个方面组成：2.1 X射线激发X射线荧光分析是通过激发样品产生的特征X射线来进行元素分析的。
当样品受到高能X射线束的照射时，其中的原子会吸收X射线的能量并获得激发态。
当原子回到基态时，会放出特征X射线。
2.2 X射线的能量和强度不同元素的特征X射线具有不同的能量，这个能量与元素的原子结构有关。
X射线荧光分析仪器可以测量特征X射线的能量和强度，通过对这些数据的分析，就可以确定样品中元素的种类和含量。
2.3 能量谱分析X射线荧光分析仪器通常会将样品中产生的特征X射线转化为能量谱图。
能量谱图展示了不同能量X射线的强度分布情况，通过比对已知标准样品的能量谱图，可以确定未知样品中的元素。
2.4 标准曲线法为了定量分析样品中各个元素的含量，常使用标准曲线法。
这种方法需要事先制备一系列含有已知浓度的标准样品，并测量它们的X射线能量和强度。
通过绘制标准曲线，再测量未知样品的能量和强度，就能得到该样品中元素浓度的定量结果。
3.应用X射线荧光分析在许多领域有着广泛的应用。
3.1 原材料分析X射线荧光分析可以用于原材料的成分分析和质量控制。
例如，在矿石矿物分析中，通过测量矿石中特定元素的含量，可以确定矿石的品质和适用性。
3.2 地质学研究地质学研究中，X射线荧光分析被广泛应用于岩石和土壤样品中元素的定量分析。
这些数据不仅可以帮助研究者了解地质构造和地质演化，还在勘探矿产资源和环境地球化学研究中具有重要作用。
3.3 金属材料分析X射线荧光分析可以用于金属材料的检测和分析。
例如，在不锈钢和合金材料中，可以通过测量特定元素（如铬、镍、钼等）的含量，来评估材料的质量和性能。
XRF-X-射线荧光光谱仪
X-射线与Auger电子产生过程
原子在X-射线激发下，发射荧光还是Auger是相互竞争的过程，原子序 数小于11的元素，以发射Auger为主，重元素主要发射X-射线荧光。故 X-射线射线荧光对轻元素的灵敏度很低。
1.1.1基础理论
利用X-射线荧光进行元素定性、定
量分析工作，需要以下三方面的理 论基础知识：
对X-射线的总检测效率比波谱高，可以使用小功率X光管激发荧光X-射线；
机械机构简单，工作稳定，体积也小。 缺点：能量分辨率差，探测器必须在低温下保存，对轻元素检测困 难。
三、XRF应用
3.1 定性与定量分析
3.1.1 定性分析 精确测量荧光线的能量或波长，由波长与元素序数间的关系，通过比
较元素的特征谱线是否存在来进行元素定性。对于波长分散型仪器获得 的谱图，可查谱线-2θ表确定待测元素。 但是如果元素含量过低或存在元素间的谱线干扰时，仍需人工鉴别。 首先识别出 X-射线管靶材的特征X-射线和强峰的伴随线，然后根据2θ角 标注剩斜谱线。在分析未知谱线时，要同时考虑到样品的来源，性质等 因素，以便综合判断。 例： 以 LiF 作为分光晶体，试样在 2θ=44.59º 处有一强峰，谱线 -02θ 表 显示为Ir(Kα)，试样中含Ir（铱）。
1.2 XRF仪器介绍
1.2.1生产厂家：美国热电集团瑞士ARL公司
仪器型号：ADVANTXP； 主要附件 ： CWY-II-10kVA 稳压电源、循环 水冷却机、 YYJ-40 压片机、 ZM-1 振动研磨 机 、 CLAISSE 熔 样 机 ； 联 想 计 算 机 ； HP1200激光打印机；
式中，Is为Wi=100%时，该元素的荧光X射线的强度。
使标准样品的组成与试样的组成尽可能相同或相似，否则试样的基体 效应或共存元素的影响，会给测定结果造成很大的偏差。
x射线荧光分析仪原理
x射线荧光分析仪原理X射线荧光分析仪原理。
X射线荧光分析仪（XRF）是一种非破坏性的分析技术，广泛应用于金属、矿石、化工、环境监测等领域。
它能够快速、准确地分析样品中的元素成分，具有操作简便、分析快速、样品准备简单等优点。
本文将介绍X射线荧光分析仪的原理及其应用。
X射线荧光分析仪是利用X射线与物质相互作用的原理进行元素分析的仪器。
当样品受到X射线照射时，样品中的原子会吸收X射线的能量，部分原子的内层电子被激发到高能级，随后电子会向低能级跃迁，释放出特征性的荧光X射线。
这些荧光X射线的能量和强度与样品中元素的种类和含量成正比关系。
X射线荧光分析仪通过测量样品荧光X射线的能谱，从而确定样品中元素的含量。
X射线荧光分析仪的主要组成部分包括X射线源、样品台、能谱仪及数据处理系统。
X射线源是X射线荧光分析仪的核心部件，它能够产生高能量的X射线。
当X射线照射到样品上时，样品会产生荧光X射线。
荧光X射线经过能谱仪的检测和分析，最终得到样品的元素成分及含量。
数据处理系统对能谱进行处理和分析，得出最终的测试结果。
X射线荧光分析仪具有许多优点。
首先，它能够对样品进行非破坏性分析，不需要对样品进行特殊处理，能够保持样品的完整性。
其次，X射线荧光分析仪具有高分辨率、高灵敏度和高准确性，能够对微量元素进行准确分析。
另外，它的分析速度快，能够在几分钟内完成对多种元素的分析。
因此，X射线荧光分析仪被广泛应用于金属材料、矿石、地质样品、环境监测等领域。
在实际应用中，X射线荧光分析仪需要注意一些问题。
首先，样品的制备和放置需要严格控制，确保样品的均匀性和准确性。
其次，仪器的校准和维护工作也非常重要，只有在仪器状态稳定的情况下，才能得到准确可靠的分析结果。
此外，对于不同类型的样品，需要选择合适的分析模式和参数，以确保分析的准确性和可靠性。
总之，X射线荧光分析仪作为一种快速、准确的分析技术，已经成为现代分析实验室中不可或缺的仪器之一。
x射线荧光分析仪原理
x射线荧光分析仪原理
X射线荧光分析仪是一种常用的材料成分分析工具，其原理基于物质在受到X射线照射时产生的特征性荧光辐射。
该仪器主要由X射线源、样品位移机构、荧光探测器和信号
处理系统等部分组成。
X射线源通常采用钼或铜靶，当加电压后，靶发射出一束特定能量的X射线。
这些X射线以极高的能量穿透进入样品。
当X射线与样品中的原子相互作用时，会发生两种主要的相
互作用：光电效应和康普顿散射。
通过这些相互作用，样品会发射出特定的荧光辐射。
荧光探测器通常使用固态探测器，如硅锗探测器或电子多道分析器。
当荧光辐射进入探测器后，探测器会产生一系列电信号。
信号处理系统会对探测器输出的电信号进行放大、滤波和能量解析等处理，然后将处理后的信号转化为能谱图。
能谱图显示了样品中各元素的荧光峰，每个峰对应着一种特定元素。
根据峰的位置和强度，可以确定样品中存在的元素及其相对含量。
X射线荧光分析仪具有准确、灵敏、无损等优点，广泛应用于材料科学、环境监测、地质矿产等领域。
关于X射线荧光分析仪的基本原理介绍 分析仪工作原理
关于X射线荧光分析仪的基本原理介绍分析仪工作原理X射线荧光光谱仪通常可分为两大类，波长色散X射线荧光光谱仪和能量（energy）色散X射线荧光光谱仪；波长色散光谱仪紧要部件包括激发源、分光晶体和测角仪、探测器等，而能量色散光谱仪则只需激发源和探测器和相关（related）电子与掌控部件，相对简单。
X射线荧光分析仪基本原理：当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时，驱除一个内层电子而显现一个空穴；使整个原子体系处于不稳定的激发态，激发态原子寿命约为10—12—10—14s，然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。
这个过程称为驰豫过程。
驰豫过程既可以是非辐射跃迁，也可以是辐射跃迁。
当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸取而逐出较外层的另一个次级光电子；此称为俄歇效应，亦称次级光电效应或无辐射效应，所逐出的次级光电子称为俄歇电子。
它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。
当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸取，而是以辐射形式放出，便产生X射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。
因此，X射线荧光的能量或波长是特征性的，与元素有一一对应的关系。
K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充，从而可产生一系列的谱线，称为K系谱线：由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K 层辐射的X射线叫Kβ射线……。
同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射。
假如入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层，此时就有能量ΔE释放出来，且ΔE=EK—EL，这个能量是以X射线形式释放，产生的就是Kα射线，同样还可以产生Kβ射线，L系射线等。
莫斯莱（H.G.Moseley）发觉，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下：λ=K（Z—s）—2这就是莫斯莱定律，式中K和S是常数，因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。
x射线荧光光谱仪原理
x射线荧光光谱仪原理
X射线荧光光谱仪是一种用于分析样品中元素组成的仪器。
它的原理基于样品在受到高能X射线照射时，元素原子内部的电子被激发到高能级，然后回到基态时会发射出特定能量的X 射线。
荧光光谱仪通过测量这些发射的特定能量的X射线的强度和能谱，从而确定样品中元素的种类和含量。
具体原理如下：
1. 激发：荧光光谱仪使用高能X射线源照射样品，X射线的能量足够高，能够激发样品中元素原子的内层电子到高能级。
2. 发射：被激发的电子在回到基态时，会发射出特定能量的X 射线。
3. 分析：荧光光谱仪使用X射线谱仪来测量发射的X射线的强度和能谱。
X射线谱仪由一个能量分辨较高的探测器和一个多道分析仪组成。
探测器可以将接收到的X射线转化为电信号，而多道分析仪则可以将电信号根据能量进行分离和记录。
4. 鉴定：通过与已知标准样品进行对比，可以确定样品中元素的种类和含量。
值得注意的是，由于每个元素的电子结构是唯一的，因此发射的X射线的能量也是特定的，对应于元素的特征峰。
通过测量这些特征峰的能量和强度，可以准确地鉴定样品中的元素。
关于X射线荧光分析仪的基本原理介绍
关于X射线荧光分析仪的基本原理介绍X射线荧光分析仪是一种利用物质在受激激发下放射出X射线荧光信号的原理来进行化学元素分析的工具。
该仪器被广泛地应用于科学研究、工业生产和环境监测等领域。
X射线荧光分析原理X射线荧光分析仪基于X射线荧光分析原理。
当X射线通过样品时，样品中的原子会吸收X射线的能量。
部分原子会吸收足够的能量，将其内部的电子激发到高能态，电子在返回基态时会发出一定能量的X射线。
这些X射线被称为荧光X射线。
荧光X射线的能量取决于原子的种类。
通过检测荧光X射线的能量，可以确定样品中存在的化学元素种类及其相对含量。
X射线荧光分析仪部件X射线荧光分析仪主要由X射线管和荧光X射线探测器组成。
X射线管X射线管发射高能X射线，进入样品后激发其中的原子发射出荧光X射线。
X射线管中有一个负极型阳极管，通过高压电源将电子加速到阳极。
电子与阳极中的重金属靶相碰撞，产生X射线。
X射线的能量取决于阳极材料和加速电压大小。
荧光X射线探测器荧光X射线探测器用于检测样品中发出的荧光X射线。
X射线打在荧光X射线探测器的荧光屏上，荧光屏发出光子激发光电倍增管；光电倍增管产生电荷，并被荧光计数器记录。
荧光计数器会记录每个荧光X射线的能量，并产生一个荧光X射线光谱。
X射线荧光分析仪使用X射线荧光分析仪使用时，首先需要选择分析目标、样品制备、样品架安装以及设置分析条件。
分析条件包括X射线管电压和电流、荧光X射线探测器的增益和放大因子以及分析范围等。
操作人员需要将制备好的样品放置在分析仪的样品架上，然后开始启动分析仪。
分析仪会进行荧光X射线扫描，记录下每个荧光X射线的能量，计算元素的相对含量。
分析完成后会输出一个数据报告，包括样品中存在元素的种类和相对含量等信息。
X射线荧光分析仪应用X射线荧光分析仪在许多领域中得到了广泛的应用，如下:科学研究在材料研究、金属学、地质学、环境科学和考古学等领域，X射线荧光分析仪被用于分析物质中的元素成分和相对含量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
X荧光分析仪的检测器的种类及原理
X射线检测器又称探测器，是种能量转换器，能对光子进行计数。
在与光电子作用时，它可以储存每次入射光子的全部能量。
光子流越弱，检测器工作的精度越高。
目前常用的Ⅹ射线检测器有气体能量转化器、半导体能量转换器和闪烁计数器。
一、气体能量转化器
气体能量转化器也称充气型正比计数器（gas proportion counter ，PC），分为气流型和封闭型两种，气流型适用于轻元素的检测，而封闭型常用于高原子序数的元素，探测波长较长。
以波长色散谱仪为例，气流型和封闭型充Xe气的正比计数管常常串联使用以提高Ti ~ Cu的K系线和La ~ W的L系线的灵敏度。
气流型正比计数管通常用90%氩气和10%甲烷混合气体，其中甲烷起猝灭作用。
对于原子序数很低的元素也可以用96%氦气和4%丁烷混合气体。
封闭型正比计数管则可分别充氖、氪和氙气。
二、闪烁计数器
闪烁计数器适用于重元素的检测。
闪烁计数器结构是由一片用tuo激活的且密封于Be窗口的dianhuana晶体和光电倍增管组成。
当一入射X射线光子被Na晶体吸收时，便产生若千个数量的可见光子（闪烁），可见光子轰击光电倍增管，产生光电流。
因此，每个入射X射线光子能在光电倍增管的输出端形成一个很大的脉冲电流。
闪烁计数器用于测量大于6kcV的X射线，对于低于6keV的X射线光子，由于光电倍增管极的噪声脉冲较大，对弱光子脉冲的检测会很困难。
在闪烁计数器前附加一个气体正比计数器构成复合检测器，这时长波长的X射线用正比计数器检测，短波长的X射线则由闪烁计数器检测。
闪烁计数器装在气体正比计数器旁边，缩短了它与晶体之间的距离达三倍，有效地提高了灵敏度，
三、半导体能量转换器
能量色散荧光光谱仪通常采用半导体能量转换器。
硅中掺入少量的其他元素可形成晶体二极管。
当探测器加上300~400V的电压时，无电流通过。
当一个X射线光子射
到探测器上并被吸收时，则形成若干电子空穴对。
电子和空穴分别迅速移向表层和底层而形成一个电脉冲。
这种探测器的实际分辨率受电子噪声和热噪声的限制，通过采用低温冷却技术和半导体制造工艺的改进，提高它的实际分辨率。
探测器的分辨率与入射X射线能量有关，计算探测器理论分辨率的公式为：
R=Fn1/2
F为Fano常数，对于气体正比计算器，n是指每个入射光子产生的初级电子数，对于闪烁计数器，n是指光电倍增管一级所收集到的光电子数。