X射線熒光光譜儀是一種利用高能X射線或伽瑪射線轟擊材料時激發(fā)出的次級X射線來進行分析的儀器。當樣品受到高能量的X射線照射時,樣品中的元素會被激發(fā),內層電子被逐出形成空穴,外層電子躍遷填補空穴并釋放出具有特定能量或波長的二次X射線,即X熒光。這些特征性的X熒光通過探測系統(tǒng)進行檢測,其能量或波長與元素的種類相對應,而熒光的強度則與元素的含量有關。
1、激發(fā)源:激發(fā)源是X射線熒光光譜儀的核心部件,通常由一個X射線管組成。X射線管在高電壓的作用下產生入射X射線,這些X射線具有足夠的能量來激發(fā)被測樣品中的元素。
2、探測系統(tǒng):探測系統(tǒng)負責收集和測量樣品受激發(fā)后產生的二次X射線(即X熒光)。根據(jù)不同的工作原理,探測系統(tǒng)可以分為波長色散型和能量色散型兩種。波長色散型使用分光晶體根據(jù)布拉格衍射將不同波長的光信號進行分離,而能量色散型則通過簡單的過濾后讓所有元素的熒光進入檢測器中。
3、分析軟件:分析軟件用于處理探測系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù),將其轉換成樣品中各種元素的種類及含量信息。這一步驟對于實現(xiàn)定性和定量分析至關重要。
4、樣品室:樣品室是放置待分析樣品的地方,它需要能夠容納不同形態(tài)的樣品,如固體、粉末或液體等。樣品室的設計應考慮到易于操作和清潔,以確保分析的準確性和重復性。
5、控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)用于控制X射線管的工作參數(shù)(如管電壓和管電流),以及探測器的工作狀態(tài)。通過精確的控制,可以確保分析過程的穩(wěn)定性和準確性。
6、顯示系統(tǒng):顯示系統(tǒng)用于展示分析結果,包括元素的種類、含量以及可能的譜圖等信息。顯示系統(tǒng)應清晰易讀,方便用戶快速獲取分析結果。
7、輔助設備:根據(jù)具體應用需求,X射線熒光光譜儀還可能配備一些輔助設備,如自動進樣器、氣體探測器等。這些設備可以提高分析效率,擴大儀器的應用范圍。