第1页：x-射线荧光分析
第十五章 X射线光谱与电子能谱分析法 第二节 x-射线荧光分析
第2页：X-射线荧光的产生
X-射线荧光的产生
- 特征X射线荧光--特征X射线光谱碰撞内层电子跃迁↑H空穴外层电子跃迁↓LX射线荧光X射线荧光λ>次级X射线λ(能量小) (能量大)激发过程能量稍许损失
- 依据发射的X射线荧光λ，确定待测元素——定性X射线荧光强度——定量
第3页：Auger效应
Auger效应
- Auger
- 电子：次级光电子各元素的Auger电子能量固定
- （电子能谱分析法的基础）碰撞内层电子跃迁↑H空穴外层电子跃迁↓L原子内吸收另一电子激发Auger效应荧光辐射竞争几率电子能谱分析自由电子Z<11的元素
- 重元素的外层空穴
- 重元素内层空穴
- K,L层
第4页：Moseley定律元素的荧光
Moseley定律元素的荧光
- X射线的波长(λ)随元素的原子序数(Z)增加，有规律地向短波方向移动
- K，S常数，随谱系(L，K，M，N)而定
- 定性分析的数学基础
- 测定试样的X射线荧光光谱，确定各峰代表的元素
第5页：X射线荧光光谱仪
X射线荧光光谱仪
- 波长色散型：晶体分光能量色散型：高分辨半导体探测器分光
- 1.波长色散型X射线荧光光谱仪四部分：X光源
- 分光晶体
- 检测器
- 记录显示
- 按Bragg方程进行色散
- 测量第一级光谱n=1
- 检测器角度2θ
- 分光晶体与检测器同步转动进行扫描
第6页：晶体分光型
X射线荧光光谱仪扫描图分光晶体与检测器同步转动进行扫描。
第7页：X射线管(光源)分析重元素
钨靶分析轻元素：铬靶靶材的原子序数越大，X光管压越高，连续谱强度越大。
第8页：晶体分光器晶体色散作用
λ=2dsinθ平面晶体分光器弯面晶体分光器。
第9页：检测器正比计数器(充气型)
检测器正比计数器(充气型)
- 工作气Ar
- 抑制气甲烷利用X射线使气体电离的作用，辐射能转化电能
- 脉冲信号闪烁计数器：瞬间发光—光电倍增管
- 半导体计数器：下图
第10页：记录显示
记录显示
- 记录显示：放大器、脉冲高度分析器、显示
- 三种检测器给出脉冲信号
- 脉冲高度分析器：分离次级衍射线，杂质线，散射线
第11页：能量色散型
能量色散型
- X射线荧光光谱仪采用半导体检测器
- 多道脉冲分析器(1000多道)
- 直接测量试样产生的X射线能量
- 无分光系统，仪器紧凑，灵敏度高出2～3个数量级
- 无高次衍射干扰
- 同时测定多种元素
- 适合现场快速分析
- 检测器在低温(液氮)下保存使用，连续光谱构成的背景较大
第12页：能量色散型X射线荧光光谱图
能量色散型X射线荧光光谱图。
第13页：能量色散型X射线荧光光谱图（续）
能量色散型X射线荧光光谱图（续）。
第14页：能量色散型X射线荧光光谱图应用
能量色散型X射线荧光光谱图应用
- 1.定性分析波长与元素序数间的关系；特征谱线；查表：谱线—2θ表；例：以LiF(200)作为分光晶体，在2θ=44. 59处有一强峰，谱线—2θ；表显示为：Ir(Kα)，故试样中含Ir
- 每种元素具有一系列波长、强度比确定的谱线；Mo(Z42)的K系谱线Kα1、Kα2、Kβ1、Kβ2、Kβ3强度比100、50、14、5、7
- 不同元素的同名谱线，其波长随原子序数增加而减小Fe(Z=26) Cu(Z=29) Ag(Z=49)Kα1：1.936 1.540 0.559埃（A）
第15页：定量分析谱线强度与含量成正比
定量分析谱线强度与含量成正比
- 标准曲线法
- 增量法
- 内标法；3.应用可测原子序数5~92的元素，可多元素同时测定；特点
- 特征性强，内层电子跃迁，谱线简单
- 无损分析方法，各种形状试样，薄层分析
- 线性范围广，微量—；常量缺点：灵敏度低(>0.0X%)
第16页：X射线光谱与电子能谱分析法内容选择
X射线光谱与电子能谱分析法内容选择
- X射线与X射线光谱分析
- X射线荧光分析
- X射线衍射分析
- X射线光电子能谱
