X射线荧光就是被分析样品在X射线照射下发出的X射线,它包含了被分析样品化学组成的信息,通过对上述X射线荧光的分析确定被测样品中各组份含量的仪器就是X射线荧光分析仪。
简介
不同元素发出的特征X射线能量和波长各不相同,因此通过对X射线的能量或者波长的测量即可知道它是何种元素发出的,进行元素的定性分析。同时样品受激发后发射某一元素的特征X射线强度跟这元素在样品中的含量有关,因此测出它的强度就能进行元素的定量分析。
因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型(WDEXRF)和能量色散型(EDXRF)。
两种仪器原理图
用途
为了满足现代企业管理和生产要求,必须对生产过程中的原材料的化学成分进行及时、准确的分析和控制,传统的化学分析方法已经完全不能满足生产过程的需要;目前众多新型冶炼企业为了达到良好的质量控制指标,大都配备了相应的分析仪。由于化学分析方法分析速度的限制,实际上,采用化学分析方法对于生产过程来说只有事后监测的意义,而没有控制意义,往往是当我们发现某个控制环节有问题时,已经造成了严重的后果,给工厂带来了很大的损失。
工作原理
荧光,顾名思义就是在光的照射下发出的光。
从原子物理学的知识我们知道,对每一种化学元素的原子来说,都有其特定的能级结构,其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行,内层电子在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚,成为自由电子,我们说原子被激发了,处于激发态,这时,其他的外层电子便会填补这一空位,也就是所谓跃迁,同时以发出X射线的形式放出能量。由于每一种元素的原子能级结构都是特定的,它被激发后跃迁时放出的X射线的能量也是特定的,称之为特征X射线。通过测定特征X射线的能量,便可以确定相应元素的存在,而特征X射线的强弱(或者说X射线光子的多少)则代表该元素的含量。
量子力学知识告诉我们,X 射线具有波粒二象性,既可以看作粒子,也可以看作电磁波。看作粒子时的能量和看作电磁波时的波长有着一一对应关系。这就是著名的普朗克公式:E=hc/λ。显然,无论是测定能量,还是波长,都可以实现对相应元素的分析,其效果是完全一样的。
国产代表产品
CIT-3000SM能量色散X荧光分析仪
制造商:四川新先达测控技术有限公司
仪器基本特点
1、采用X光管激发--分析元素多(Mg-U全部元素)
2、采用进口电致冷半导体探测器--分析精度高
3、采用多道(2048)脉冲分析器--实现多元素同时分析
4、同时显示和观测谱线、多窗口工作、类型自动识别、自动解谱、自动给出测量结果--操作简单
5、可测量粉状、块状、液体状样品--制样简单、方式多样
6、国土资源部专家鉴定,评审结果:仪器总体性能处于国内领先水平,部分指标达到国际先进水平
7、无损检测,物理分析,不破坏贵重物品检测。
8、性价比高:分析成本低,整机价格不到进口设备的三分之一
9、多层屏蔽保护,辐射安全可靠(辐射剂量仅为15usv/h,国家要求<25usv/h)
10、取得国家计量仪器生产许可证,被科技部列为“九五”国家科技成果重点推广项目,授予“国家重点新产品”称号
主要技术性能及参数:
1、分析元素:Mg、Al、Si、P、Ti、V、Ca、Fe、Mn、 Pb、Zn、Sn、Sb、As等。
2、探测器分辨率:150—180eV(55Fe)
3、分析范围:1ppm-99.99%
4、测量范围:2—20kev
5、测量时间:<200秒
6、重复性:<5%
7、稳定性:<0.05%
8、辐射剂量:<25usv/h
9、整机功耗:300W