X射线荧光光谱仪

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水泥厂质量控制实验室中的飞利浦 PW1606 X射线荧光光谱仪,带有自动样品自动化样品进料
三维扫描伦勃朗的绘画“市政官”。

X射線荧光光谱儀(X-ray Fluorescence Spectrometer,簡稱:XRF光谱儀),是一種快速的、非破壞式的物質測量方法。X射线荧光(XRF)是从通过用高能量的X射线或伽玛射线轰击激发的材料的发射典型的“二级”(或荧光)的X射线。这种现象被广泛用于元素分析化学分析,特别是在金属玻璃陶瓷和建材的调查和研究,地球化学法医学考古学和艺术品[1],例如油画[2]和壁画。

使用型態[编辑]

XRF 用 X光或其他激發源照射待分析樣品,樣品中的元素之內層電子被擊出後,造成核外電子的躍遷,在被激發的電子返回基態的時候,會放射出特徵 X 光;不同的元素會放射出各自的特徵 X 光,具有不同的能量或波長特性。檢測器(Detector)接受這些 X 光,儀器軟體系統將其轉為對應的信號。這一現象廣泛用於元素分析和化學分析,特別是在研究金屬玻璃陶瓷和建築材料,以及在地球化學研究、法醫學、電子產品進料品管(EU RoHS)和考古學等領域,在某種程度上與原子吸收光譜儀互補,減少工廠附設的品管實驗室之分析人力投入。

X射線荧光的物理原理[编辑]

當材料暴露在短波長 X 光檢查,或伽瑪射線,其組成原子可能發生電離,如果原子是暴露於輻射與能源大於它的電離勢,足以驅逐內層軌道的電子,然而這使原子的電子結構不穩定,在外軌道的電子會“回補”進入低軌道,以填補遺留下來的洞。在“回補”的過程會釋出多餘的能源,光子能量是相等兩個軌道的的能量差異的。因此,物質放射出的輻射,這是原子的能量特性。

X射線荧光光譜法在化學分析[编辑]

主要使用 X 射線束激發荧光輻射,第一次是在 1928 年由格洛克爾和施雷伯提出的[3]。到了現在,該方法是用來作為非破壞性分析技術,並作為過程控制的工具,在許多採掘和加工工業。原則上,最輕的元素,可分析出(z = 4),但由於儀器的局限性和輕元素為低 X 射線產量,它往往是難以量化,所以針對能量分散式的X射線荧光光谱儀可以分析從輕元素的(z = 11)到鈾,而波長分散式則為從從輕元素的

参阅[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ De Viguerie L, Sole VA, Walter P, Multilayers quantitative X-ray fluorescence analysis applied to easel paintings, Anal Bioanal Chem. 2009 Dec; 395(7): 2015-20. doi: 10.1007/s00216-009-2997-0
  2. ^ X-Ray Fluorescence at ColourLex
  3. ^ Glocker, R., and Schreiber, H., Annalen der Physik., 85, (1928), p. 1089