xrf環(huán)保檢測(cè)儀器又稱x射線熒光光譜分析人們通常把x射線照射在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級(jí)x射線叫x射線熒光(x-ray fluorescence)，而把用來(lái)照射的x射線叫原級(jí)x射線。
所以x射線熒光仍是x射線。一臺(tái)典型的x射線熒光(xrf)儀器由激發(fā)源(x射線管)和探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。x射線管產(chǎn)生入射x射線(一次x射線)，激發(fā)被測(cè)樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì)放射出二次x射線，并且不同的元素所放射出的二次x射線具有特定的能量特性或波長(zhǎng)特性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些放射出來(lái)的二次x射線的能量及數(shù)量。
然后，儀器軟件將探測(cè)系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類(lèi)及含量。x射線照在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級(jí) x射線被稱為x射線熒光。
利用x射線熒光原理，理論上可以測(cè)量元素周期表中鈹以后的每一種元素。在實(shí)際應(yīng)用中，有效的元素測(cè)量范圍為9號(hào)元素 (f)到92號(hào)元素(u)。
下面讓我們來(lái)了解一下xrf環(huán)保檢測(cè)儀器的原理吧
x射線是電磁波譜中的某特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁波，其特性通常用能量(單位:千電子伏特，kev)和波長(zhǎng)(單位:nm)描述。
x射線熒光是原子內(nèi)產(chǎn)生變化所致的現(xiàn)象。一個(gè)穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自*的能量在各自的固定軌道上運(yùn)行，內(nèi)層電子(如k層)在足夠能量的x射線照射下脫離原子的束縛，釋放出的電子會(huì)導(dǎo)致該電子殼層出現(xiàn)相應(yīng)的電子空位。這時(shí)處于高能量電子殼層的電子(如:l層)會(huì)躍遷到該低能量電子殼層來(lái)填補(bǔ)相應(yīng)的電子空位。由于不同電子殼層之間存在著能量差距，這些能量上的差以二次x射線的形式釋放出來(lái)，不同的元素所釋放出來(lái)的二次x射線具有特定的能量特性。這一個(gè)過(guò)程就是我們所說(shuō)的x射線熒光(xrf)。
波長(zhǎng)
元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(zhǎng)的x射線，根據(jù)莫斯萊定律，熒光x射線的波長(zhǎng)λ與元素的原子序數(shù)z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下:
λ=k(z− s) −2
式中k和s是常數(shù)。
能量
而根據(jù)量子理論，x射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個(gè)光子具有的能量為:
e=hν=h c/λ
式中，e為x射線光子的能量，單位為kev;h為普朗克常數(shù);ν為光波的頻率;c為光速。
因此，只要測(cè)出熒光x射線的波長(zhǎng)或者能量，就可以知道元素的種類(lèi)，這就是熒光x射線定性分析的基礎(chǔ)。此外，熒光x射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進(jìn)行元素定量分析。