什么是荧光X射线分析仪？

 

什么是荧光X射线分析仪？

 

X射线荧光光谱仪是利用X射线荧光（XRF）用短波长X射线照射材料，测量产生的特征X射线来测定材料的化学成分的一种分析设备。

荧光X射线光谱仪可以以数ppm的灵敏度检测特定元素，并在不损坏测量目标的情况下快速进行主成分的定量分析。分析设备的类型多种多样，从大型、高灵敏度和**的设备到可以随身携带并在几秒钟内完成分析的便携式设备，您可以选择*适合您的目的的设备。

荧光X射线分析仪的应用

由于X射线荧光光谱仪可以轻松检测金属元素，因此常用于检测产品中的异物以及确定重金属造成的环境污染。此外，由于可以一次分析所有可测量的元素，因此非常适合分析成分未知的物质的组成，并广泛应用于各种研究和调查。

非熟练技术人员也可以使用，并且分析样品的制备很容易或不需要。 X 射线荧光分析具有许多应用，因为它可以非破坏性、快速且轻松地进行化学分析。

关注速度的分析示例如下。

• 土壤、工业废弃物、回收产品等中含有的有害元素检测
• 电子材料及元件中的杂质分析
• 金属材料、岩石、矿石、水泥、玻璃等成分分析
• 植物中金属、磷、硫等分析
• 食品和食品容器中的异物或残留添加剂分析

利用无损分析优势的应用如下。

• 珠宝、艺术品、文化财产、考古发掘、证据等鉴定
• 机场和海关的行李检查

X射线荧光分析仪原理

物质受到短波长X射线照射而二次产生的X射线称为荧光X射线。正如太阳光包含各种波长的光一样，X射线荧光包含各种波长的X射线，但在波长和强度光谱中存在许多尖锐的峰值。这些是材料中元素发射的特征 X 射线的峰值。

当原子的电子壳层受到高能（短波长）X射线照射时，内层电子被弹出并移动到外壳层，形成不稳定状态。为了解决这种情况，电子从外部移动到空的内壳，特征X射线是波长与两个壳层之间的能量差相对应的X射线。

通过每种特征X射线的独特波长可以识别元素，并可以根据其强度确定元素的含量。

荧光X射线分析仪的特点

优点

X射线荧光光谱仪可以在短时间内同时测量几乎所有比镁重的元素。可以对固体和液体进行无损分析，并且手持设备可以随身携带到任何地方，只需将设备压在待分析物体上几秒钟即可完成测量。

缺点

X射线荧光光谱仪不擅长检测轻元素，不适合分析有机物的主要构成元素氢、碳、氮、氧。此外，只能测量元素的存在和数量，但不可能确定元素的组合。

例如，如果检测到铁，则无法确定它是金属铁还是氧化铁，因此即使检测到钾和氯，也无法断定存在氯化钾。

X荧光分析仪的类型

在X射线荧光分析中，物质中所含的每种元素都会产生多种特征X射线，因此需要一种装置使用适当的方法将它们分离并分别测量它们的强度。根据检测 X 射线的方法，有两种类型的设备。它们是波长色散 (WDX) 和能量色散 (EDX)。

1.波长色散装置

这是一种使用分光元件将 X 射线分离成波长并将其引导至探测器的设备。该探测器仅测量目标特征X射线的强度，具有高波长分辨率和优异的测量灵敏度和精度。

然而，测量样品的表面必须光滑，并且分光元件和探测器必须**旋转，使得设备大型且昂贵。

2、能量分散装置

荧光X射线直接进入探测器，接收到的信号在设备内部进行电处理以探测特征X射线。尽管分辨率、灵敏度和准确度不如波长色散类型，但它们需要的分析时间更少，更容易处理，而且更便宜。另外，由于易于小型化，即使表面凹凸也能进行测量，因此有手持式等多种产品在销售。