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，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。
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