手持XRF:如何工作

当您的企业考虑购买XRF时,有许多细节需要考虑,您可能会有许多问题。光谱仪是什么?XRF是做什么的?它分析了哪些元素?光谱仪准确吗?快吗?如果你和你的同事正在问自己这些问题,你会在下面找到一些有用的答案。

手持式XRF如何工作:一步一步的指南

XRF是x射线荧光的首字母缩略词,x射线荧光是电子从其原子轨道位置位移的过程,释放出具有特定元素特征的能量爆发。然后,这种能量的释放被X射线荧光仪中的探测器记录下来,然后X射线荧光仪又根据元素对能量进行分类。以下是流程的详细分解:

  • 手持分析仪内的x射线管产生了一束能量足以影响样品中原子内层电子的x射线束。然后,x射线束从手持XRF分析仪的前端发射。
  • 然后,x射线束通过将电子从原子的内层轨道壳层置换而与样品中的原子相互作用。这种位移是由于分析仪发射的主x射线束与将电子保持在正常轨道上的结合能之间的能量差异造成的;当x射线束能量高于与之相互作用的电子的结合能时,就会发生位移。电子在原子中的位置以特定的能量固定,这决定了它们的轨道。此外,原子轨道层间的间距是每个元素的原子所特有的,所以钾(K)原子的电子层间的间距与金(Au)或银(Ag)等原子的间距不同。
  • 当电子被踢出它们的轨道时,它们会留下空位,使原子不稳定。原子必须立即通过填补被取代的电子留下的空位来纠正这种不稳定性。这些空缺可以从更高的轨道移动到更低的轨道,那里有空缺。例如,如果一个电子从原子的最内层(离原子核最近的一层)被置换,那么下一层的一个电子就可以向下移动来填补这个空位。这是荧光。
  • 电子离原子核越远,其结合能就越高。因此,当一个电子从更高的电子层落到靠近原子核的电子层时,它会失去一些能量。损失的能量等于两个电子层之间的能量差,这是由它们之间的距离决定的。如上所述,每个元素的两个轨道壳层之间的距离是独一无二的。
  • 由于每个元素在荧光过程中所损失的能量都是独一无二的,因此损失的能量可以用来识别它所来自的元素。检测到的单个荧光能量是特定于样品中存在的元素的。为了确定存在的每个元素的数量,单个能量出现的比例可以通过仪器或其他软件计算出来。

整个荧光过程发生在第二次的小派系中。使用这种方法和现代手持式XRF枪的测量可以在几秒钟内完成。测量所需的实际时间将取决于样品的性质和兴趣水平。高百分比水平将需要几秒钟,而百万分之一水平将需要几分钟。

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手持式光谱仪应用程序:

  • 元素成分分析
  • 筛选与光谱仪
  • 定量、半定量和定性XRF数据
  • 手持XRF vs硝酸