手持式合金光譜分析儀工作原理詳解

2022

05-23

19:50:04

 281

來(lái)源：化工儀器網(wǎng)

隨著金屬行業(yè)對(duì)化合金的測(cè)量及應(yīng)用技術(shù)的要求越來(lái)越高，在測(cè)量金屬元素成分上選擇合適的儀器以確保合金分析儀使用壽命和可靠性成為一種通常做法。手持式合金光譜分析儀采用一種XRF光譜分析技術(shù)，可用于確認(rèn)物質(zhì)里的特定元素，同時(shí)將其量化。

原理：

每一個(gè)原子都有自己固定數(shù)量的電子(負(fù)電微粒)運(yùn)行在核子周圍的軌道上。而且其電子的數(shù)量等同于核子中的質(zhì)子(正電微粒)數(shù)量。從元素周期表中的原子數(shù)我們則可以得知質(zhì)子的數(shù)目。每一個(gè)原子數(shù)都對(duì)應(yīng)固定的元素名稱，例如鐵，元素名是Fe，原子數(shù)是26。能量色散X螢光與波長(zhǎng)色散X螢光光譜分析技術(shù)特別研究與應(yīng)用了里層三個(gè)電子軌道即K，L，M上的活動(dòng)情況，其中K軌道接近核子，每個(gè)電子軌道則對(duì)應(yīng)某元素一個(gè)個(gè)特定的能量層。

手持式合金光譜分析儀在XRF分析法中，從X光發(fā)射管里放射出來(lái)的高能初級(jí)射線光子會(huì)撞擊樣本元素。這些初級(jí)光子含有足夠的能量可以將里層即K層或L層的電子撞擊脫軌。這時(shí)，原子變成了不穩(wěn)定的離子。由于電子本能會(huì)尋求穩(wěn)定，外層L層或M層的電子會(huì)進(jìn)入彌補(bǔ)內(nèi)層的空間。在這些電子從外層進(jìn)入內(nèi)層的過(guò)程中，它們會(huì)釋放出能量，我們稱之為二次X射線光子。

而手持式合金光譜分析儀整個(gè)過(guò)程則稱為螢光輻射。每種元素的二次射線都各有特征。而X射線光子螢光輻射產(chǎn)生的能量是由電子轉(zhuǎn)換過(guò)程中內(nèi)層和外層之間的能量差決定的。例如，鐵原子Fe的Kα能量大約是6.4千電子伏。特定元素在一定時(shí)間內(nèi)所放射出來(lái)的X射線的數(shù)量或者密度，能夠用來(lái)衡量這種元素的數(shù)量。典型的XRF能量分布光譜顯示了不同能量時(shí)光子密度的分布情況。

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