手持式XRF:它是如何工作的
当您的企业考虑購(gòu)买XRF时,需要考虑许多(duō)细节以及您可(kě)能(néng)遇到的许多(duō)问题。什么是XRF? XRF做什么?它分(fēn)析了哪些元素? XRF准确吗?它快吗?如果您和您的同事问自己这些问题,您将在下面找到一些有(yǒu)用(yòng)的答(dá)案。
手持式XRF的工作原理(lǐ):循序渐进的指南
XRF是X射線(xiàn)荧光的首字母缩写,这是一种電(diàn)子从其原子轨道位置移位,释放出特定元素特征的能(néng)量爆发的过程。然后,这种能(néng)量释放由检测器记录在XRF仪器中,然后XRF仪器按能(néng)量对能(néng)量进行分(fēn)类。以下是该过程的详细分(fēn)类:
通过手持式分(fēn)析仪内部的X射線(xiàn)管产生具有(yǒu)足够能(néng)量以影响样品中原子内壳中的電(diàn)子的X射線(xiàn)束。然后从手持式XRF分(fēn)析仪的前端发射X射線(xiàn)束。
然后,X射線(xiàn)束通过从原子的内眶壳中置换電(diàn)子而与样品中的原子相互作用(yòng)。这种位移是由于从分(fēn)析仪发射的初级X射線(xiàn)束与将電(diàn)子保持在其正常轨道中的结合能(néng)之间的能(néng)量差异而发生的;当X射線(xiàn)束能(néng)量高于与其相互作用(yòng)的電(diàn)子的结合能(néng)时,发生位移。電(diàn)子在原子中的特定能(néng)量固定,这决定了它们的轨道。另外,原子的轨道壳之间的间距对于每个元素的原子是唯一的,因此钾(K)原子在其電(diàn)子壳之间具有(yǒu)与金(Au)或银(Ag)原子不同的间隔,等等当電(diàn)子被撞出轨道时,它们会留下空位,使原子不稳定。原子必须通过填充被置换的電(diàn)子留下的空位来立即纠正不稳定性。这些空位可(kě)以从更高的轨道填充,这些轨道向下移动到空位出口的较低轨道。例如,如果電(diàn)子从原子的最内壳(最靠近原子核的那个)移位,则来自下一个壳的電(diàn)子可(kě)以向下移动以填充空位。这是荧光。
電(diàn)子具有(yǒu)更高的结合能(néng),它们离原子核更遠(yuǎn)。因此,当電(diàn)子从较高的電(diàn)子壳下降到靠近原子核的電(diàn)子壳时,電(diàn)子会失去一些能(néng)量。能(néng)量损失量等于两个電(diàn)子壳之间的能(néng)量差,这是由它们之间的距离决定的。如上所述,两个轨道壳之间的距离对于每个元件是唯一的。
能(néng)量损失可(kě)用(yòng)于识别其发出的元素,因為(wèi)荧光过程中损失的能(néng)量对于每个元素是唯一的。检测到的各个荧光能(néng)量特定于样品中存在的元素。為(wèi)了确定存在的每种元素的数量,可(kě)以通过仪器或其他(tā)软件计算出现各个能(néng)量的比例。
整个荧光过程发生在一秒(miǎo)钟的小(xiǎo)派系中。使用(yòng)该工艺和现代手持式XRF枪的测量可(kě)以在几秒(miǎo)钟内完成。测量所需的实际时间取决于样品的性质和感兴趣的水平。高百分(fēn)比水平将需要几秒(miǎo)钟,而百万分(fēn)之一水平将需要几分(fēn)钟。