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什么是熒光X射線分析儀？
X射線熒光光譜儀是利用X射線熒光（XRF）用短波長X射線照射材料，測量產(chǎn)生的特征X射線來測定材料的化學(xué)成分的一種分析設(shè)備。
熒光X射線光譜儀可以以數(shù)ppm的靈敏度檢測特定元素，并在不損壞測量目標(biāo)的情況下快速進(jìn)行主成分的定量分析。分析設(shè)備的類型多種多樣，從大型、高靈敏度和精確的設(shè)備到可以隨身攜帶并在幾秒鐘內(nèi)完成分析的便攜式設(shè)備，您可以選擇適合您的目的的設(shè)備。
熒光X射線分析儀的應(yīng)用
由于X射線熒光光譜儀可以輕松檢測金屬元素，因此常用于檢測產(chǎn)品中的異物以及確定重金屬造成的環(huán)境污染。此外，由于可以一次分析所有可測量的元素，因此非常適合分析成分未知的物質(zhì)的組成，并廣泛應(yīng)用于各種研究和調(diào)查。
非熟練技術(shù)人員也可以使用，并且分析樣品的制備很容易或不需要。 X 射線熒光分析具有許多應(yīng)用，因為它可以非破壞性、快速且輕松地進(jìn)行化學(xué)分析。
關(guān)注速度的分析示例如下。
土壤、工業(yè)廢棄物、回收產(chǎn)品等中含有的有害元素檢測
電子材料及元件中的雜質(zhì)分析
金屬材料、巖石、礦石、水泥、玻璃等成分分析
植物中金屬、磷、硫等分析
食品和食品容器中的異物或殘留添加劑分析
利用無損分析優(yōu)勢的應(yīng)用如下。
珠寶、藝術(shù)品、文化財產(chǎn)、考古發(fā)掘、證據(jù)等鑒定
機(jī)場和海關(guān)的行李檢查
X射線熒光分析儀原理
物質(zhì)受到短波長X射線照射而二次產(chǎn)生的X射線稱為熒光X射線。正如太陽光包含各種波長的光一樣，X射線熒光包含各種波長的X射線，但在波長和強(qiáng)度光譜中存在許多尖銳的峰值。這些是材料中元素發(fā)射的特征 X 射線的峰值。
當(dāng)原子的電子殼層受到高能（短波長）X射線照射時，內(nèi)層電子被彈出并移動到外殼層，形成不穩(wěn)定狀態(tài)。為了解決這種情況，電子從外部移動到空的內(nèi)殼，特征X射線是波長與兩個殼層之間的能量差相對應(yīng)的X射線。
通過每種特征X射線的波長可以識別元素，并可以根據(jù)其強(qiáng)度確定元素的含量。
熒光X射線分析儀的特點
優(yōu)點
X射線熒光光譜儀可以在短時間內(nèi)同時測量幾乎所有比鎂重的元素。可以對固體和液體進(jìn)行無損分析，如果使用手持設(shè)備，則可以隨身攜帶它到任何地方，只需將設(shè)備壓在待分析物體上幾秒鐘即可完成測量。
缺點
X射線熒光光譜儀不擅長檢測輕元素，不適合分析有機(jī)物的主要構(gòu)成元素氫、碳、氮、氧。此外，只能測量元素的存在和數(shù)量，但不可能確定元素的組合。
例如，如果檢測到鐵，則無法確定它是金屬鐵還是氧化鐵，因此即使檢測到鉀和氯，也無法斷定存在鉀。
X熒光分析儀的類型
在X射線熒光分析中，物質(zhì)中所含的每種元素都會產(chǎn)生多種特征X射線，因此需要一種裝置使用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺鼈兎蛛x并分別測量它們的強(qiáng)度。根據(jù)檢測 X 射線的方法，有兩種類型的設(shè)備。它們是波長色散 (WDX) 和能量色散 (EDX)。
1. 波長分散型裝置
這是一種使用分光元件將 X 射線分離成波長并將其引導(dǎo)至探測器的設(shè)備。該探測器僅測量目標(biāo)特征X射線的強(qiáng)度，具有高波長分辨率和優(yōu)異的測量靈敏度和精度。
然而，測量樣品的表面必須光滑，并且分光元件和探測器必須精確旋轉(zhuǎn)，使得設(shè)備大型且昂貴。
2、能量分散裝置
熒光X射線直接進(jìn)入探測器，接收到的信號在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行電處理以探測特征X射線。雖然分辨率、靈敏度和準(zhǔn)確度不如波長色散型，但分析時間較短，更容易處理，而且成本較低。另外，易于小型化，即使表面凹凸也能進(jìn)行測量，因此有包括手持式在內(nèi)的多種產(chǎn)品在銷售。
有關(guān)熒光 X 射線分析儀的其他信息
1. 可檢測元素
原則上，X射線熒光分析儀可以測量從鈹（原子序數(shù)4）到镅（原子序數(shù)95）范圍內(nèi)的元素的特征X射線。然而，輕元素的特征X射線強(qiáng)度太弱，因此很難分析比原子序數(shù)為12的鎂更輕的元素。
2. 定量分析檢查元素含量
只需將熒光X射線設(shè)備檢測到的特征X射線與現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就可以確定樣品中含有哪些元素。這稱為定性分析，但需要額外的努力來進(jìn)行定量分析以確定每種元素的含量。
標(biāo)準(zhǔn)曲線法
為了進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析，使用通過測定元素含量已知的多種物質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)樣品）的特征X射線強(qiáng)度而制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線。測量待分析樣品的相同特征 X 射線的強(qiáng)度，并通過查看其落在校準(zhǔn)曲線上的位置來確定元素含量。
FP（基本參數(shù)）方法
如果您沒有標(biāo)準(zhǔn)樣品或不想經(jīng)歷創(chuàng)建校準(zhǔn)曲線的麻煩，請使用 FP 方法。 FP法是僅利用待分析樣品的特征X射線強(qiáng)度從理論上估計樣品成分的方法，它比使用校準(zhǔn)曲線更簡單，但精度較低。
3. 如何選擇及注意事項
如果您需要分析精度和靈敏度，請選擇波長色散設(shè)備；如果您需要簡單性和速度，請選擇能量色散設(shè)備。另外，由于X射線熒光分析使用X射線，私營企業(yè)在引進(jìn)設(shè)備時必須至少提前30天通知勞動基準(zhǔn)監(jiān)督署。根據(jù)設(shè)備的類型，可能需要 X 射線操作主管，因此我們建議在安裝設(shè)備之前與制造商聯(lián)系。
