手持式XRF:它是如何工(gōng)作(zuò)的
當您的企業考慮購買XRF時(shí),需要考慮許多細節以及您可能(néng)遇到(dào)的許多問題。什(shén)麽是XRF? XRF做什(shén)麽?它分析了(le)哪些(xiē)元素? XRF準确嗎?它快(kuài)嗎?如果您和(hé)您的同事(shì)問自(zì)己這(zhè)些(xiē)問題,您将在下(xià)面找到(dào)一些(xiē)有用(yòng)的答(dá)案。
手持式XRF的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ):循序漸進的指南
XRF是X射線熒光的首字母縮寫,這(zhè)是一種電子從(cóng)其原子軌道(dào)位置移位,釋放(fàng)出特定元素特征的能(néng)量爆發的過程。然後,這(zhè)種能(néng)量釋放(fàng)由檢測器記錄在XRF儀器中,然後XRF儀器按能(néng)量對(duì)能(néng)量進行分類。以下(xià)是該過程的詳細分類:
通過手持式分析儀内部的X射線管産生具有足夠能(néng)量以影響樣品中原子内殼中的電子的X射線束。然後從(cóng)手持式XRF分析儀的前端發射X射線束。
然後,X射線束通過從(cóng)原子的内眶殼中置換電子而與樣品中的原子相互作(zuò)用(yòng)。這(zhè)種位移是由于從(cóng)分析儀發射的初級X射線束與将電子保持在其正常軌道(dào)中的結合能(néng)之間的能(néng)量差異而發生的;當X射線束能(néng)量高(gāo)于與其相互作(zuò)用(yòng)的電子的結合能(néng)時(shí),發生位移。電子在原子中的特定能(néng)量固定,這(zhè)決定了(le)它們的軌道(dào)。另外(wài),原子的軌道(dào)殼之間的間距對(duì)于每個元素的原子是唯一的,因此鉀(K)原子在其電子殼之間具有與金(jīn)(Au)或銀(Ag)原子不同的間隔,等等當電子被撞出軌道(dào)時(shí),它們會(huì)留下(xià)空(kōng)位,使原子不穩定。原子必須通過填充被置換的電子留下(xià)的空(kōng)位來(lái)立即糾正不穩定性。這(zhè)些(xiē)空(kōng)位可以從(cóng)更高(gāo)的軌道(dào)填充,這(zhè)些(xiē)軌道(dào)向下(xià)移動到(dào)空(kōng)位出口的較低(dī)軌道(dào)。例如,如果電子從(cóng)原子的最内殼(最靠近原子核的那個)移位,則來(lái)自(zì)下(xià)一個殼的電子可以向下(xià)移動以填充空(kōng)位。這(zhè)是熒光。
電子具有更高(gāo)的結合能(néng),它們離原子核更遠。因此,當電子從(cóng)較高(gāo)的電子殼下(xià)降到(dào)靠近原子核的電子殼時(shí),電子會(huì)失去一些(xiē)能(néng)量。能(néng)量損失量等于兩個電子殼之間的能(néng)量差,這(zhè)是由它們之間的距離決定的。如上(shàng)所述,兩個軌道(dào)殼之間的距離對(duì)于每個元件是唯一的。
能(néng)量損失可用(yòng)于識别其發出的元素,因爲熒光過程中損失的能(néng)量對(duì)于每個元素是唯一的。檢測到(dào)的各個熒光能(néng)量特定于樣品中存在的元素。爲了(le)确定存在的每種元素的數量,可以通過儀器或其他(tā)軟件計(jì)算(suàn)出現(xiàn)各個能(néng)量的比例。
整個熒光過程發生在一秒鐘(zhōng)的小(xiǎo)派系中。使用(yòng)該工(gōng)藝和(hé)現(xiàn)代手持式XRF槍的測量可以在幾秒鐘(zhōng)内完成。測量所需的實際時(shí)間取決于樣品的性質和(hé)感興趣的水(shuǐ)平。高(gāo)百分比水(shuǐ)平将需要幾秒鐘(zhōng),而百萬分之一水(shuǐ)平将需要幾分鐘(zhōng)。