X荧光分析原理
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变成电压脉冲信号； • 计数系统 : 用计算机能量多道分析器对脉冲信号进行计数； • 数据处理系统: 将X射线的强度转换为元素的浓度。
Axios cement内部结构图
Axios cement内部结构图
激发源
• 产生初级X射线，激发样品原子 • X射线发射器 - 为X射线管提供高压 - 固态发生器，不需要水冷 - 最大输出功率2.4kW - 输出电压：20kV-60kV，步长1kV - 输出电流：10mA-100mA, 步长1mA - 打盹设置(Doze): 50kV/40mA - 休眠设置(Sleep): 50kV/20mA
Na-U之间的元素 能量色散对轻元素和重元素的分辨率不如波长色散，对
中等元素分辨率相当 波长色散通常使用大功率X光管，而能量色散则使用小功
率X光管
帕纳科能量色散X射线荧光光谱仪
Epsilon 5
Epsilon3
Minipal4
帕纳科波长色散X射线荧光光谱仪
典型的波长色散X射线光谱仪（顺序式）
X荧光培训
X射线荧光光谱（XRF）分析原理
荷兰帕纳科公司 杨成选
XRF分析的原因
分析速度快，分析时间从几十秒到几分钟内变化，取决于仪器类型和 通道个数。
分析元素范围广，可分析Be4 〜 U92 之间的80多种元素。 测定元素的含量范围宽，从ppm-100%都可直接进行分析 精密度高，重现性好。短期精度可达0.01%量级，长期精度 <0.05%。 可分析的样品类型多。对固体、液体、松散粉末、压片、玻璃熔融片、
激发源
• X射线管 - 激发源—激发样品原子，产生荧光X射线 - 波长色散X射线光谱仪需要有效的大激发功率，以很好的
进行测定；X射线管的稳定性和可靠性是非常重要的。 - 在灯丝(阴极)和靶阳极之间施加几千伏的电压，作为对电
子的加速电压。此电压常以千伏度量。阳极通常是铜， 而靶表面敷以高纯度的诸如Rh、Ag、Cr、Mo、W之类元 素的镀层。
analyser
X光管产生的初级X射线直接照射在样品上，这种仪器的特点是光程
短，体积小，激发效率高。
能量色散X射线荧光光谱仪（二次靶激发）
Detector
amplifier and multi-channel
analyser
Secondary target
channel counts
energy (KeV)
XRF光谱仪类型
X射线荧光光谱仪按色散方式不同可分为两类： • 能量色散X射线荧光光谱仪：
利用半导体探测器和能量多道分析器对光谱直接进行分辨的仪器。
• 波长色散X射线荧光光谱仪：
利用晶体作为色散元件，对光谱进行分辨的仪器。
XRF光谱仪的类型
• 波长色散型
扫描型 固定道型 组合型（扫描型+固定道）
X-ray tube
Sample
X光管产生的初级X射线先打在一个二次靶上，ຫໍສະໝຸດ Baidu次靶产生的荧光X射线 或散射X射线再照射在样品上，这种仪器的优点是可以实现选择性激发。
波长色散X射线光谱仪
Braggs Law : n=2dsin 布喇格方程
利用晶体的衍射特性区分不同元素发射的特征X射线。值得注意的是晶体 在空间顺序产生色散，而光栅在空间同时产生色散
• 端窗X射线管 • 阳极靶加正高压，阴极灯丝接地(接地电阻<0.5Ω) • 阳极靶用去离子水冷却，灯丝用外循环水冷却 • 99%以上的能量都转化为热能，只有不到1%的能量转化
为辐射能
激发源
• 安全回路 - 阳极水温，阳极水流量，水位，水电导，阴极水
流量 - Axios顶部的X RAY ON指示灯（13W日光灯管） - 控制面板上的X RAY ON指示灯 - X射线管上的高压电缆安全插头 - 测量腔安全压力传感器（30 to 40 hPa） - 高压钥匙开关触点
波长色散X射线荧光仪结构及测量过程
波长色散X 射线荧光仪结构及测量过程
• 激 发 源 : 通常利用X射线管做激发源，产生初级X射线 • 样 品 : 被X 射线管产生的初级X射线辐照（激发），发射特征
X射线 • 色散系统 : 利用晶体的衍射原理，将样品组成元素发射的不同
波长的荧光 X 射线色散成波长单一的荧光X射线； • 探测系统 : 单色化的荧光X射线经探测器光电转换,由光信号转
Axios
AxiosmAX
帕纳科波长色散X射线荧光光谱仪
Axiosfast
Venus200
Cubix XRF
能量色散X射线荧光光谱仪（直接激发）
sample
channel counts
X-ray tube
energy (KeV)
detector
amplifier and multi-channel
滤纸等多种类型样品都可直接进行分析。 操作简便，自动化程度高。 。
XRF在水泥工业中应用
在水泥工业中XRF可用于下列材料的分析： 煤 石膏 铁矿石、硫酸渣 粘土 石英砂 石灰石、电石渣 生料 熟料、水泥 混合材（石灰石、矿渣、粉煤灰等）
XRF分析的原理
试样受X射线照射后，其中各元素原子的内壳层（K、L 或M壳层）电子被激发逐出原子而引起壳层电子跃迁， 并发射出该元素的特征X射线（荧光）。每一种元素都 有其特定波长（或能量）的特征X射线。通过测定试样 中特征X射线的波长（能量），便可确定试样中存在何 种元素，即为X射线荧光光谱定性分析。元素特征X射线 的强度与该元素在试样中的原子数量（即含量）成比例 。因此，通过测量试样中某元素特征X射线的强度，采 用适当的方法进行校准与校正，便可求出该元素在试样 中的百分含量，即为X射线荧光光谱定量分析。
• 能量色散型: 直接激发、二次靶激发
• 波长色散+能量色散型
XRF光谱仪类型
X射线荧光光谱仪按照射方式不同可分为两类 • 上照射式
典型的如帕纳科Cubix XRF
• 下照射式
典型的如帕纳科AxiosmAX
波长色散与能量色散的区别
波长色散使用晶体分光，而能量色散则不使用 波长色散测量峰高，而能量色散测量的是峰面积 波长色散可测量的元素范围从Be-U,而能量色散只能测量
- 用于波长色散X射线光谱测定的X射线管通常工作在1-4kW。 此功率的大部分转化为热能，因此水冷却是必须的。
激发源
• X光管由阳极靶（Rh）、阴极灯丝、Be窗口（75um)、 真空腔室、陶瓷绝缘体、阳极靶HT电源接头、阴极灯 丝电源接头、阳极冷却水管、阴极冷却水管和光管日 志电路等组成。
激发源
Axios cement内部结构图
Axios cement内部结构图
激发源
• 产生初级X射线，激发样品原子 • X射线发射器 - 为X射线管提供高压 - 固态发生器，不需要水冷 - 最大输出功率2.4kW - 输出电压：20kV-60kV，步长1kV - 输出电流：10mA-100mA, 步长1mA - 打盹设置(Doze): 50kV/40mA - 休眠设置(Sleep): 50kV/20mA
Na-U之间的元素 能量色散对轻元素和重元素的分辨率不如波长色散，对
中等元素分辨率相当 波长色散通常使用大功率X光管，而能量色散则使用小功
率X光管
帕纳科能量色散X射线荧光光谱仪
Epsilon 5
Epsilon3
Minipal4
帕纳科波长色散X射线荧光光谱仪
典型的波长色散X射线光谱仪（顺序式）
X荧光培训
X射线荧光光谱（XRF）分析原理
荷兰帕纳科公司 杨成选
XRF分析的原因
分析速度快，分析时间从几十秒到几分钟内变化，取决于仪器类型和 通道个数。
分析元素范围广，可分析Be4 〜 U92 之间的80多种元素。 测定元素的含量范围宽，从ppm-100%都可直接进行分析 精密度高，重现性好。短期精度可达0.01%量级，长期精度 <0.05%。 可分析的样品类型多。对固体、液体、松散粉末、压片、玻璃熔融片、
激发源
• X射线管 - 激发源—激发样品原子，产生荧光X射线 - 波长色散X射线光谱仪需要有效的大激发功率，以很好的
进行测定；X射线管的稳定性和可靠性是非常重要的。 - 在灯丝(阴极)和靶阳极之间施加几千伏的电压，作为对电
子的加速电压。此电压常以千伏度量。阳极通常是铜， 而靶表面敷以高纯度的诸如Rh、Ag、Cr、Mo、W之类元 素的镀层。
analyser
X光管产生的初级X射线直接照射在样品上，这种仪器的特点是光程
短，体积小，激发效率高。
能量色散X射线荧光光谱仪（二次靶激发）
Detector
amplifier and multi-channel
analyser
Secondary target
channel counts
energy (KeV)
XRF光谱仪类型
X射线荧光光谱仪按色散方式不同可分为两类： • 能量色散X射线荧光光谱仪：
利用半导体探测器和能量多道分析器对光谱直接进行分辨的仪器。
• 波长色散X射线荧光光谱仪：
利用晶体作为色散元件，对光谱进行分辨的仪器。
XRF光谱仪的类型
• 波长色散型
扫描型 固定道型 组合型（扫描型+固定道）
X-ray tube
Sample
X光管产生的初级X射线先打在一个二次靶上，ຫໍສະໝຸດ Baidu次靶产生的荧光X射线 或散射X射线再照射在样品上，这种仪器的优点是可以实现选择性激发。
波长色散X射线光谱仪
Braggs Law : n=2dsin 布喇格方程
利用晶体的衍射特性区分不同元素发射的特征X射线。值得注意的是晶体 在空间顺序产生色散，而光栅在空间同时产生色散
• 端窗X射线管 • 阳极靶加正高压，阴极灯丝接地(接地电阻<0.5Ω) • 阳极靶用去离子水冷却，灯丝用外循环水冷却 • 99%以上的能量都转化为热能，只有不到1%的能量转化
为辐射能
激发源
• 安全回路 - 阳极水温，阳极水流量，水位，水电导，阴极水
流量 - Axios顶部的X RAY ON指示灯（13W日光灯管） - 控制面板上的X RAY ON指示灯 - X射线管上的高压电缆安全插头 - 测量腔安全压力传感器（30 to 40 hPa） - 高压钥匙开关触点
波长色散X射线荧光仪结构及测量过程
波长色散X 射线荧光仪结构及测量过程
• 激 发 源 : 通常利用X射线管做激发源，产生初级X射线 • 样 品 : 被X 射线管产生的初级X射线辐照（激发），发射特征
X射线 • 色散系统 : 利用晶体的衍射原理，将样品组成元素发射的不同
波长的荧光 X 射线色散成波长单一的荧光X射线； • 探测系统 : 单色化的荧光X射线经探测器光电转换,由光信号转
Axios
AxiosmAX
帕纳科波长色散X射线荧光光谱仪
Axiosfast
Venus200
Cubix XRF
能量色散X射线荧光光谱仪（直接激发）
sample
channel counts
X-ray tube
energy (KeV)
detector
amplifier and multi-channel
滤纸等多种类型样品都可直接进行分析。 操作简便，自动化程度高。 。
XRF在水泥工业中应用
在水泥工业中XRF可用于下列材料的分析： 煤 石膏 铁矿石、硫酸渣 粘土 石英砂 石灰石、电石渣 生料 熟料、水泥 混合材（石灰石、矿渣、粉煤灰等）
XRF分析的原理
试样受X射线照射后，其中各元素原子的内壳层（K、L 或M壳层）电子被激发逐出原子而引起壳层电子跃迁， 并发射出该元素的特征X射线（荧光）。每一种元素都 有其特定波长（或能量）的特征X射线。通过测定试样 中特征X射线的波长（能量），便可确定试样中存在何 种元素，即为X射线荧光光谱定性分析。元素特征X射线 的强度与该元素在试样中的原子数量（即含量）成比例 。因此，通过测量试样中某元素特征X射线的强度，采 用适当的方法进行校准与校正，便可求出该元素在试样 中的百分含量，即为X射线荧光光谱定量分析。
• 能量色散型: 直接激发、二次靶激发
• 波长色散+能量色散型
XRF光谱仪类型
X射线荧光光谱仪按照射方式不同可分为两类 • 上照射式
典型的如帕纳科Cubix XRF
• 下照射式
典型的如帕纳科AxiosmAX
波长色散与能量色散的区别
波长色散使用晶体分光，而能量色散则不使用 波长色散测量峰高，而能量色散测量的是峰面积 波长色散可测量的元素范围从Be-U,而能量色散只能测量
- 用于波长色散X射线光谱测定的X射线管通常工作在1-4kW。 此功率的大部分转化为热能，因此水冷却是必须的。
激发源
• X光管由阳极靶（Rh）、阴极灯丝、Be窗口（75um)、 真空腔室、陶瓷绝缘体、阳极靶HT电源接头、阴极灯 丝电源接头、阳极冷却水管、阴极冷却水管和光管日 志电路等组成。
激发源