X荧光光谱仪的原理是怎样的 X荧光光谱仪工作原理

时间：2025-04-12 18:46:49 来源：作者：

当能量高于原子内层电子结合能的高能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。MgW检测VBA

这个过程称为驰过程，驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。MgW检测VBA

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,亦称次级光电效应或无辐射效应,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。MgW检测VBA

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。MgW检测VBA

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:MgW检测VBA

由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……MgW检测VBA

同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射.如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα射线,同样还可以产生Kβ射线,L系射线等。MgW检测VBA

莫斯莱(H.G.Moseley)发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:MgW检测VBA

λ=K(Z-s)-2这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础.此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。MgW检测VBA

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X荧光光谱仪的应用

　　X荧光光谱仪XRF、由激发源X射线管、和探测系统构成。X射线管产生入射X射线一次X射线，激发被测样品，产生X荧光二次X射线，探测器对X荧光进行检测。　　1、在生物领域的应用　　该领域主要用于临床测定生物样品中某些成分的含量，生物技术及免疫技术的分析等，如脱氧核糖和脱氧核糖核酸的含量测定、DNA、抗体、抗原等各方面的研究。在此领域中主要时利用各种荧光探针进行分析检测，主要分为生物纳米荧光探针和生物非纳米荧光探针。其中X荧光光谱仪纳米技术的兴起，打开了荧光分析的又一个新的领域。　　2、在食品领域的应用　　该领域主要用于食品中矿物质及金属元素、氨基酸、维生素、菌类污染、添加剂、防腐剂、食品包装有害物质、农药残留等的分析检测，特别是X荧光光谱仪与其它技术的结合可以更好的达到食品中各种物质的检测效果。　　3、在药物分析中的应用　　药物分析领域可以利用X荧光光谱仪进行药物的有效成分鉴定、药物代谢动力学研究、临床药理药效分析等。X荧光光谱仪可以分为三类：直接荧光分析、间接荧光分析和纳米荧光分析，目前被广泛用于抗菌素药物、止痛药、镇静剂、止血药等的分析。　　4、在环境分析中的应用　　该领域主要利用荧光分析检测环境中的物质的含量，主要是X荧光光谱仪对水体、矿石和土壤进行检测。有机化工行业发展迅速，农药以及其他的化学溶剂的大量使用, 这使得了环境问题迅速突出，因此该种设备在环境分析中有着重要的作用。MgW检测VBA

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