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荧光分析X射线管它包含了被分析样品化学组成的信息

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荧光分析X射线管它包含了被分析样品化学组成的信息

发布日期:2021-12-13 作者: 点击:

荧光,顾名思义就是在光的照射下发出的光。X射线荧光就是被分析样品在X射线照射下发出的X射线,荧光分析X射线管它包含了被分析样品化学组成的信息,通过对上述X射线荧光的分析确定被测样品中各组份含量的仪器就是X射线荧光分析仪。

  从原子物理学的知识我们知道,对每一种化学元素的原子来说,都有其特定的能级结构,其核外电子都以各自的能量在各自的固定轨道上运行,内层电子在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚,成为自由电子,我们说原子被激发了,处于激发态,这时,其他的外层电子便会填补这一空位,也就是所谓跃迁,同时以发出X射线的形式放出能量。

  X射线管是一种高压真空二极管,它包括发射电子的阴极和一个接收电子的阳极(靶)。由灯丝电流加热钨丝,产生的电子云在阳极和灯丝间所加电位差的作用下,沿聚焦管被加速飞向阳极靶,所获X射线的很大一部分穿过窗口射出。阴极套用于吸收无用的散射电子并挡住从灯丝发出的钨扩散。

  当能量高于原子内层电子结合能的X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为10-12-10-14s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。

  驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。安检X射线管当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。

  当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。

  由于每一种元素的原子能级结构都是特定的,它被激发后跃迁时放出的X射线的能量也是特定的,称之为特征X射线。

  通过测定特征X射线的能量,便可以确定相应元素的存在,而特征X射线的强弱则代表该元素的含量。量子力学知识告诉我们,X 射线具有波粒二象性,既可以看作粒子,也可以看作电磁波。看作粒子时的能量和看作电磁波时的波长有着一一对应关系。

  显然,无论是测定能量,还是波长,都可以实现对相应元素的分析,其效果是一样的。 


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