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手持式荧光光谱仪是如何工作的?

发布日期:2021-03-30 14:11浏览次数:

当你打算在商业上购买手持式光谱仪时,有一些细节需要考虑,你可能有许多问题要问。什么是XRF?XRF能做什么,可以分析什么元素,分析的准确度和速度是什么?如果你或你的同事在问这些问题,你可以在下面的段落中找到答案。

手持式荧光光谱仪的工作原理:逐步引导

XRF是X射线手持式光谱仪的缩写。它是电子从原子轨道的位置移动并释放出大量能量的过程,这是元素的一个特殊特性。释放的能量由x射线荧光探测器捕获,仪器按元素对能量进行分类。以下是该过程的详细分解:

1、一束有足够能量的X射线束击中样品表面原子层内层的电子。X射线束由手持式光谱仪中的X射线管产生。X射线从荧光光谱仪的前端发射出来。

2、当X射线束击中样品表面的原子壳层时,电子被激发后将从原子壳的内轨道转移。这种位移是由于分析仪发射的X射线束与保持在适当轨道上的电子结合能之间的能量差而产生的;当X射线束的能量高于电子结合能时,就会发生位移。在原子中,电子以特定的能量固定在一个特定的位置,这决定了它们的轨道。此外,原子轨道壳层之间的间距对于每个元素的原子都是固定的,因此原子钾(k)与金(AU)或银(Ag)的电子层之间的距离不同。

3、当电子碰撞出轨道时,它们留下的空位使原子不稳定。必须马上填充原子以纠正这种不稳定性,并且这些空位可以从高轨道的电子移动到低轨道。例如,如果一个电子从一个原子的内层转移(离原子核最近),一个来自下壳层的电子可以向下移动以填充间隙。这是荧光。

4、电子离原子核越远,逃逸能越高。因此,当电子从较高的电子层移动到靠近原子核的电子层时,会损失一些能量。能量损失量等于两个电子层之间的能量差,这是由两个电子层之间的距离决定的。对于每个元素,两个轨道之间的距离是固定的,如上所述。

5、根据能量损失,可以识别出该元素。在X射线荧光过程中,每种元素的能量损失都是独一无二的。样品中检测到的单个荧光能量是特定的。为了确定各元素的量,可以通过仪器或其他App计算出单个元素的能量比例。

整个荧光过程发生在一瞬间。利用这一过程,它可以在几秒钟内完成使用手持式XRF荧光光谱仪。测量所需的实际时间取决于样品的性质和含量水平。高百分比需要几秒钟的时间,而别的可能需要几分钟。

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