能量色散rohs檢測X熒光光譜儀的工作原理:
能量色散X射線熒光光譜儀是基于X射線的一種分析手段,當一束高能粒子與原子相互作用時,如果其能量大于或等于原子某一軌道電子的結合能,將該軌道電子逐出,形成一個空穴使原子處于激發(fā)態(tài),由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定,外層電子向空穴躍遷使原子恢復到平衡態(tài),躍遷時釋放出的能量以輻射的形式放出便產生X熒光。X熒光具有特征的波長,對應的即是特征的能量,通過對光子的特征波長進行辨識,能實現(xiàn)對元素的定性分析,通過探測特征波長的X射線光子的強度,實現(xiàn)元素的定量和半定量分析。
當能量高于原子內層電子結合能的高能X射線與原子發(fā)射碰撞時,驅逐出一個內層電子而出現(xiàn)一個空穴,使整個原子體系處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài),然后原子體系會由激發(fā)態(tài)自發(fā)的躍遷到能量低的狀態(tài),這個過程稱為弛豫過程。弛豫過程既可以是非輻射躍遷,也可以是輻射躍遷。當較外層的電子躍遷到空穴時,所釋放的能量隨即在原子內部被吸收而逐出較外層的另一個次級光電子,此稱為俄歇效應,亦稱次級光電效應或無*射效應,所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。它的能量是特征的,與入射輻射的能量無關。當較外層的電子躍入內層空穴所釋放的能量不在原子內被吸收,而是以輻射形式放出,便產生X射線熒光。X射線熒光的能量或波長是特征性的,與元素有一一對應的關系。
X熒光光譜儀為什么會出現(xiàn)兩個譜線峰Kα和Kβ?(為易懂,下面以字母a代表α,字母b代表β)
在K層電子被逐出后,其空穴可以被外層中任一電子所填充,從而可產生一系列的譜線,稱為K系譜線:由L層躍遷到K層輻射的X射線叫Ka射線,由M層躍遷到K層輻射的X射線叫Kb射線。因此,我們才能在X熒光光譜儀軟件上測試樣品時看到了兩個峰值。
同理,L層電子被逐出后產生了L系輻射。如果入射的X射線使某元素K層電子激發(fā)成光電子后L層電子躍遷到K層,此時就有能量△E釋放出來,且△E=EK-EL,這個能量是以X射線形式釋放,產生的就是Ka射線,同樣還可以產生Kb射線,L系射線等。
Rohs檢測儀是如何給元素定性和定量分析的?
英國物理學家,化學家亨利·格溫·杰弗里·莫塞萊在研究了從鋁到金的38種元素的X射線標識譜線波長后,于1913年總結出了一個規(guī)律:標識譜K線系的頻率v近似地正比于產生該譜線的元素的原子序數(shù)Z的平方,這就是莫塞萊定律。即vKα=Rc(Z-σK)2(1/12-1/22);
vLβ=Rc(Z-σL)2(1/22-1/32)。式中R是里德伯常數(shù),Z是原子序數(shù),σ是屏蔽因子,c是光速。他發(fā)現(xiàn)各元素σK和σL分別都近似等于1和7.4。對于其他線系則不再適用。
因此,只要測出X射線的波長,就可以知道元素的種類,這就是熒光X射線定性分析的基礎。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量有一定的關系,據(jù)此,可以進行元素定量的分析。