X射线荧光光谱仪原理与应用探讨.pdf

理论与研究测试技术卷
TestTechnology
TheoryandResearch

X射线荧光光谱仪原理与应用探讨
DiscussiononPrincipleandApplicationofX-ray
FluorescenceSpectrometer

赵晨ZhaoChen
(ShundeEntry-ExitInspection
(顺德出入境检验检疫局
andQuarantineBureauShunde,
广东顺德528303)Guangdong528303)

摘要:X射线荧光光谱仪以其方便、快捷以及多元素多通道的测量在有害物质的检测发
挥了巨大的作用，但实际使用是往往发现其检测结果不能令人满意。其实这并不是其设
备的原理所引起的，往往是操作者没能作到深入的了解其检测原理所致，本文从其原理
4着手，重点探讨了如何建立面向实际应用的标准样品建立的问题。
关键词:X射线;荧光光谱;能量色散;样品制备;标样
中图分类号:TH744.16文献标识码:B文章编号:1003-0107(2007)02-0004-04
Abstract:X-rayfluorescencespectrometerplaysanimportantroleinhazardsinspection
withprovidingconvenient,quickandmulti-elements&multi-channelstestingway.However,
thetestingresultsarenotsatisfactory.Actually,it’snotcausedbytheprincipleofequipment
buttheoperatordoesn’tclearlyknowthetestingprinciple.Thearticlemainlydiscussedthe
issueofhowtoestablishpractical-application-orientedstandardsample.
Keywords:X-ray;Fluorescencespectrometer;Energydispersion;Samplepreparation;
Standardsample
CLCnumber:TH744.16Documentcode:BArticleID:1003-0107(2007)02-0004-04

2006年7月1日，欧盟开始强左右是超铀元素的K系谱线，24nm二.X射线荧光光谱仪原理
制实施RoHS指令，各企业和实验则是最轻元素Li的K系谱线。当能量高于原子内层电子结合
室纷纷为此投入设备进行有害物质1923年赫维西(Hevesy,G.能的高能X射线与原子发生碰撞
的检测。而X荧光光谱仪作为初步Von)提出了应用X射线荧光光谱时，驱逐一个内层电子而出现一个
筛选的有效手段为大家所认同，很进行定量分析，但由于受到当时探空穴，使整个原子体系处于不稳定
多企业或实验室纷纷购买X射线荧测技术水平的限制，该法并未得到的激发态，激发态原子寿命约为
光光谱仪进行检测。实际应用，直到20世纪40年代后10-12-10-14s，然后自发地由能量
不可否认，X射线荧光光谱仪期，随着X射线管、分光技术和半高的状态跃迁到能量低的状态，这
有快速、方便和经济的优点，但其导体探测器技术的改进，X荧光分个过程称为驰豫过程。驰豫过程既
测量不精确却让很多用户难以适析才开始进入蓬勃发展的时期，成可以是非辐射跃迁，也可以是辐射
从。为一种极为重要的分析手段。跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴
如何可以发挥X射线荧光光谱用X射线照射试样时，试样可时，所释放的能量随即在原子内部
仪的作用，让其起到应有的作用，以被激发出各种波长的荧光X射被吸收而逐出较外层的另一个次级
作者在此提出一些建议，为大家的线，需要把混合的X射线按波长光电子，此称为俄歇效应，亦称次
使用提供一些帮助。（或能量）分开，分别测量不同波长级光电效应或无辐射效应，所逐出
（或能量）的X射线的强度，以进行的次级光电子称为俄歇电子。它的
一.什么是X射线荧光光谱仪定性和定量分析，为此使用的仪器能量是特征的，与入射辐射的能量
X射线是一种电磁辐射，其波叫X射线荧光光谱仪。由于X光具无关。当较外层的电子跃入内层空
长介于紫外线和γ射线之间。它的有一定波长，同时又有一定能量，穴所释放的能量不在原子内被吸
波长没有一个严格的界限，一般来因此，X射线荧光光谱仪有两种基收，而是以辐射形式放出，便产生
说是指波长为0.001-50nm的电磁本类型:波长色散型和能量色散型。X射线荧光，其能量等于两能级之
辐射。对分析化学家来说，最感兴图1是这两类仪器的原理图。(图1间的能量差。因此，X射线荧光的
趣的波段是0.01-24nm