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x射线荧光仪是什么_分析原理是什么

时间:2021-01-22 11:58:04 类别:电子仪器 浏览:112次

  x射线荧光仪是什么

  X射线荧光光谱仪具有重现性好,测量速度快,灵敏度高的特点。能分析F(9)~U(92)之间所有元素。样品可以是固体、粉末、熔融片,液体等,分析对象适用于炼钢、有色金属、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行业样品。

  X射线荧光光谱仪有多种,以能量色散和波长色散为主。

  1. 能量色散荧光光谱仪

  能量色散型仪器的优点是不破坏被测的材料或产品,也不需要专业人员操作,缺点是对铬和溴是总量测定(一般不影响使用,因为很多情况可以判定,如测铬总量超标,常可知是不是六价铬超标,特别是溴,如被作为阻燃剂加入,不管是那种溴,总量超标就不合格)。


  2.波长色散荧光光谱仪

  此种仪器的灵敏度比能量色散的高一个数量级,也就是说,所测的数据并不存在“灰色地域”,不存在测定后还需拿到检测机构复检。但仪器的价格比能量色散的贵很多,特别是进口的都在百万元以上,所以没有外国公司建议用。仪器操作和能量色散一样,不需要专业人员。

  波长型优点是用在原材料厂上,其测定的数据准确,给生产厂以确信的合格材料。

  缺点是,波长法需将被测材料粉碎压制成样本后测才准确。所以,用在材料厂适合。如不制成样本(非破坏),会因材料表面形状不同而产生不同误差。

  3.能量色散和波长色散原理上的区别:

  能量色散法是将X射线激发被测所有元素的荧光简单过滤后,全部进到检测器中,利用仪器和软件来分出其中的光谱。如测的为元素周期表中相邻的两个元素,会因光谱重叠而产生测量误差。硬件决定了之后,仪器水平的高低,往往就在这里。

  波长法是因其激发出的荧光足够强,进到仪器中用来分析的光谱是单一元素(“过滤”了不需测的元素),不含其它元素的光谱,所以测量数据很准确。

  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(WDXRF)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF),波长色散光谱仪主要部件包括激发源、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电子与控制部件,相对简单。


  x射线荧光仪分析原理

  波长色散X射线荧光光谱仪使用分析晶体分辨待测元素的分析谱线,根据Bragg定律,通过测定角度,即可获得待测元素的谱线波长:nλ=2dsinaθ (n=1,2,3…)式中 ,λ为分析谱线波长;d为晶体的晶格间距;θ为衍射角;n为衍射级次。利用测角仪可以测得分析谱线的衍射角,利用上式可以计算相应被分析元素的波长,从而获得待测元素的特征信息。能量色散射线荧光光谱仪则采用能量探测器,通过测定由探测器收集到的电荷量,直接获得被测元素发出的特征射线能量:Q=kE式中,K为入射射线的光子能量;Q为探测器产生的相应电荷量;k为不同类型能量探测器的响应参数。电荷量与入射射线能量成正比,故通过测定电荷量可得到待测元素的特征信息。待测元素的特征谱线需要采用一定的激发源才能获得。目前常规采用的激发源主要有射线光管和同位素激发源等。

  为获得样品的定性和定量信息,除光谱仪外,还必须采用一定的样品制备技术,并对获得的强度进行相关的谱分析和数据处理,rohs指令是国家刚颁布的《电子电气设备中限制使用某些有害物质指令 》的简称。顾名思义,RoHS检测仪是一种检测ROHS的检测仪,原理是利用X射线检测ROHS标准规定中的元素的含量,这些元素包括:

  1.铅 1000ppm以下 4.六价铬 1000ppm以下

  2.水银 1000ppm以下 5.多溴联苯(PBB) 1000ppm以下

  3.镉 100ppm以下 6.多溴二苯醚(PBDE) 1000ppm以下

  RoHS检测仪有很多种,价格也不等,但都比较贵,只有大的检测中心和大型的公司有。目前很多专门机构都提供ROHS检测的服务。RoHS检测仪目前市场上常见的类型是X射线荧光分析仪,又分为能量色散型和波长色散型,能量色散型因其技术原理及结构比波长色散型简单,现市场上比较常见。


  特征X射线

  放射性同位素源或X射线发生器放出的X射线或Γ射线与样品中元素的原子相互作用,逐出原子内层电子。当外层电子补充内层电子时,会放射该原子所固有能量的X射线-特征X射线。元素含量与特征X射线强度的关系,不同元素特征X射线能量各不相同,依此进行定性分析;再根据特征X射线强度大小,可进行定量分析。可用函数关系式表示为:C=f(k1I1, k2I2, k3I3...)式中:Kn(n=1,2,3…)表示第n号元素的待定系数In(n=1,2,3…)表示第n号元素释放的特征X射线强度由此可知只要通过标定确定系数Kn之后便可进行物质中元素的定量分析了。



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