X射线荧光(XRF)技术讲解

2020-4-27 10:04:46 admin 633

X射线荧光光谱(XRF)技术是一项可用于确定各类材料成分构成的分析技术,已经成熟运用多年。其应用方向包括金属合金、矿物、石化产品等等。


X射线荧光光谱技术的原理


所有XRF仪器都拥有两个主要成分:一个是X射线源,一般采用X射线管,另一个是探头。X射线源会发出初级X射线到样品表面。在光束击打样品原子时,会产生次级X射线,这些次级X射线会被探头收集并处理。


较稳定的原子是由原子核及绕核旋转的电子构成,电子按照能量层级或电子壳层排列,不同的能量层级可包含不同数量的电子。


在高能初级X射线与原子发生碰撞时,会打乱原子的平衡状态。


此时,电子会从较低的能量层级射出,形成电子空位,使原子失去稳定。


为了恢复稳定性,较高能量层级的电子就会填补空位。而电子在两个能量层级间移动时释放的多余能量就会以次级X射线的形式发射出来。发射出的X射线的能量会表现出元素的特征。


这也就意味着XRF能够提供有关被测样品的定性信息。


不仅如此,XRF同时也是一项定量技术。


样品原子发射出的X射线经探头收集,并由仪器处理后可形成一个光谱,显示X射线的强度峰值及能量对照。


通过峰值能量可以判定元素的种类。其峰值区域或强度可指示出元素在样品中的含量。


随后,分析仪就可以使用这一信息计算样品的元素构成。


从按下按钮/扳机,到输出分析结果的全部流程最快仅需2秒,最多不超过几分钟。


为何选择XRF技术?


速度较快,能够测量多种类型的元素及其在不同类型材料中的含量浓度。


属于非破坏性技术,仅需制备少量样品甚至不需要制备样品。


成本较低