手持式光譜儀是一種光譜分析儀器,基于XRF光譜分析技術(shù),當(dāng)原子內(nèi)層高能X射線與原子發(fā)生摩擦碰撞時(shí),就會(huì)驅(qū)逐一個(gè)內(nèi)層電子,從而出現(xiàn)一個(gè)空穴,使整個(gè)原子體系處于不穩(wěn)定的狀態(tài),當(dāng)較外層的電子躍到空穴時(shí),擊出的光子可能再次被吸收,而逐出較外層的另一個(gè)次級(jí)光電子發(fā)生俄歇效應(yīng),所逐出的次級(jí)光電子稱為俄歇電子。手持式光譜儀的工作原理就是這樣來(lái)的。
(德國(guó)斯派克手持式光譜儀)
當(dāng)手持式光譜較外層的電子躍入內(nèi)層空穴所釋放的能量不被原子內(nèi)吸收,而是以光子形式放出,便產(chǎn)生X射線熒光,其能量等于兩能級(jí)之間的能量差。因此,手持式光譜儀射線熒光的能量或波長(zhǎng)是特征性的,與元素有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
由定律可知,只要測(cè)出手持式光譜儀熒光X射線的波長(zhǎng),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(chǔ)。此外,熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系。據(jù)此,可以進(jìn)行元素定量分析手持式光譜儀X射線探測(cè)器將樣品元素的X射線的特征譜線的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào)來(lái)得到待測(cè)元素的特征信息。
手持式光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域
1.合金材料分析
目前在合金材料檢測(cè)領(lǐng)域,它主要用于軍工、航天、鋼鐵、石化、電力、制藥等領(lǐng)城金屬材科中元素成分的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,是伴隨著世界經(jīng)濟(jì)崛起的工業(yè)和軍事制造領(lǐng)域*的快速成分鑒定工具。
2. 重金屬檢測(cè)
除了傳統(tǒng)的合金材料檢測(cè)、貴金屬,RoHs篩查、礦石分析,手持式XRF儀器同樣在地質(zhì)勘探和環(huán)境評(píng)估中承擔(dān)著重要的作用,通過(guò)分析土壤中的重金屬元素,可以知道整個(gè)區(qū)域的礦產(chǎn)分布和污染分布。
3.其他領(lǐng)域
XRF技術(shù)還可以用于一些新的領(lǐng)城,比如風(fēng)電和汽車領(lǐng)城 ,通過(guò)對(duì)油品中金屬元素全盤進(jìn)行檢測(cè),可以間接反映軸承的磨損情況。還有許多新的XRF應(yīng)用領(lǐng)域正在開發(fā)出來(lái),使得XRF技術(shù)在整個(gè)行業(yè)領(lǐng)城得到了廣泛的應(yīng)用,比如工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的焊接質(zhì)量控制,也會(huì)用到XRF分析儀。