EDX(X射线能量分析光谱仪)

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2012.11.1
同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射。如果入射的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) 发现,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。 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。
X射线的产生利用X射线管(图2),施加高电压以加速电 子,使其冲撞金属阳极(对阴极)从而产生X射线。从设计上 分为横窗型(side window type)和纵窗型(end window type)两种X射线管,都是设计成能够把X射线均匀得照射在 样品表面的结构。
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X射线窗口,一般使用的是铍箔。阴极(也叫做:靶材)则多使用是钨 (W)、铑(Rh)、钼(Mo)、铬(Cr)等材料。这些靶材的使用是依据分析 元素的不同而使用不同材质。原则上分析目标元素与靶材的材质不同。 如何利用荧光X射线进行定量分析 在包含某种元素1的样品中,照射一次X射线,就会产生元素1的荧光X 射线,不过这个时候的荧光X射线的强度会随着样品中元素A的含量的变化 而改变。元素1的含量多,荧光X射线的强度就会变强。注意到这一点,如 果预先知道已知浓度样品的荧光X射线强度,就可以推算出样品中元素A的 含量。采用定量分析的时候,可以在样品中加入高纯度的二氧化硅,作为 参比样,并且掺量是已知的。这样可以间接知道其他组分的含量。
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利用荧光X射线进行定量分析的时候,大致分为3个方法。一个是制 作测量线的方法(经验系数法)。这个方法是测定几点实际的已知浓度 样品,寻求想测定元素的荧光X射线强度和浓度之间的关系,以其结果为 基础测定未知样品取得荧光X射线,从而得到浓度值。
另一个方法是理论演算的基础参数法(FP法)。这个方法在完全了 解样品的构成和元素种类前提,利用计算的各个荧光X射线强度的理论值, 推测测定得到未知样品各个元素的荧光X射线强度的组成一致。
EDX是借助于分析试样发出的元素特征X射线波长和强度实现的, 根 据波长测定试样所含的元素,根据强度测定元素的相对含量。 编辑本段能量色散X荧光光谱仪应用 常用的EDX探测器是硅渗锂探测器。当特征X射线光子进入硅渗锂探 测器后便将硅原子电离,产生若干电子-空穴对,其数量与光子的能量成 正比。利用偏压收集这些电子空穴对,经过一系列转换器以后变成电压 脉冲供给多脉冲高度分析器,并计数能谱中每个能带的脉冲数。 编辑本段能量色散X荧光光谱仪原理
NBS-GSC法也称作理论Alpha系数法。它是基于荧光X射线激发的 基本原理,从理论上使用基本物理参数计算出样品中每个元素的一次和 二次特征X射线荧光强度的。基于此再计算Lachance综合校正系数,然 后使用这些理论α系数去校正元素间的吸收增强效应。它与经验系数法不 同,这些校正系数是从“理论”上取得的,而非建立在“经验”上。因 而它也不需要那么多的标样,只要少数标样来校准仪器因子。
EDX Energy Dispersive X-ray Spectrometry (能量分析光谱仪)
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源自文库
Ben Chen
edx 目录能量色散X荧光光谱仪应用 能量色散X荧光光谱仪原理 EDX:Energy Dispersive Spectrometry(能量分析光谱仪)能量色散 型X射线荧光光谱仪
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一个内层电子而出现一个空穴,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收而逐出较外 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收,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……。
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