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X荧光光谱仪的原理

发布时间:2018-06-22 14:02:20         点击:5200

       X射线是一种电磁波,波长比紫外线还要短,为0.001- 10nm左右。X射线照射到物质上面以后,从物质上主要可以观测到以下三种X射线。荧光X射线、散射X射线、透过X射线,Atomray CX-5500产品使用的是通过对第一种荧光X射线的测定,从物质中获取元素信息(成分和膜厚)的荧光X射线法原理。物质受到X射线的照射时,发生元素所固有的X射线(固有X射线或者特征X射线)。荧光X射线装置就是通过对该X射线的检测而获取元素信息。

产生K系和L系辐射示意图

产生K系和L系辐射示意图

       原理:高能粒子(电子或连续X射线等)与靶材料碰撞时,将靶原子内层电子(如K,L,M等层)逐出成为光电子,原子便出现一个空穴,此时原子处于激发态,随即较外层电子马上跃迁到能量较低的内层空轨道上,填补空穴位。若此时以X射线的形式辐射多余能量,便是特征X射线。当K层电子被逐出后,所有外层电子都可能跳回到K层空穴便形成K系特征X射线。由L,M,N…层跃迁到K层的X光分别为Kα,Kβ,Kγ…辐射。同样地,逐出L或M层电子后将有相应的L系或M系特征X射线:Lα,Lβ…;Mα,Mβ…。Kα,Kβ辐射的波长λ是特征的,它取决于K,L,M电子能层的能量: 可以看出,不同元素由于原子结构不同,各电子层的能量不同,所以它们的特征X射线波长也就各不相同。通常人们将X光管所产生的X射线称为初级X射线。以初级X射线为激发光源照射试样,激发态试样所释放的能量不为原子内部吸取而以辐射形式发出次级X射线,这便是X射线荧光由于各种元素发射具有特定波长(或能量)的标识X射线,可利用锂漂移、硅半导体等不同探测器及能谱分析仪来确定元素的种类。而标识谱线强度可用来确定元素含量。

荧光X射线及俄歇电子产生过程示意图

荧光X射线及俄歇电子产生过程示意图

 

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