目錄:國創(chuàng)科學儀器(蘇州)有限公司>>X射線發(fā)射譜儀>> XAFS/XANESX射線發(fā)射譜儀
應用領域 | 綜合 |
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X射線發(fā)射譜儀是一種用于分析物質(zhì)元素組成和化學狀態(tài)的關鍵科學儀器,其核心原理是通過探測物質(zhì)受激發(fā)后發(fā)射的特征X射線,實現(xiàn)元素的定性、定量分析。
一、工作原理
當高能粒子(如電子束、X射線或γ射線)轟擊物質(zhì)時,原子內(nèi)層電子被擊出,形成空穴。外層電子躍遷填補空穴時,會釋放特定能量的X射線光子,其能量僅與元素原子序數(shù)相關。通過測量這些特征X射線的能量和強度,可確定樣品中元素的種類及含量。
二、儀器組成
激發(fā)源
電子槍:發(fā)射高能電子束,轟擊樣品表面(如掃描電鏡中的電子槍)。
X射線管:產(chǎn)生一次X射線,激發(fā)樣品(如X射線熒光光譜儀中的激發(fā)源)。
同步輻射光源:提供高亮度、高分辨率的X射線,適用于前沿科學研究。
探測系統(tǒng)
半導體探測器:如Si(Li)探測器、Si-PIN探測器,將X射線能量轉化為電信號,實現(xiàn)高分辨率能譜分析。
閃爍體探測器:通過熒光物質(zhì)將X射線轉換為可見光,再經(jīng)光電倍增管放大信號。
能量色散型(EDS):同時測量所有能量范圍的X射線,快速獲取多元素信息。
波長色散型(WDS):通過晶體分光選擇特定波長,精度更高但速度較慢。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
多道分析器(MCA):將電信號按能量分類,生成能譜圖。
軟件算法:對能譜進行峰識別、背景扣除、定量計算(如ZAF校正,考慮原子序數(shù)、吸收和熒光效應)。
三、技術特點
高靈敏度與分辨率
現(xiàn)代半導體探測器(如Si-PIN)可實現(xiàn)低功耗、高分辨檢測。
多元素同時分析
能譜儀可一次性檢測從硼(B)到鈾(U)的所有元素,適用于復雜樣品分析。
非破壞性分析
無需化學處理樣品,適用于文物鑒定、環(huán)境監(jiān)測等場景。
微區(qū)分析能力
結合電子顯微鏡,可實現(xiàn)微米級區(qū)域的元素分布成像(如線掃描、面掃描)。
四、應用領域
材料科學
分析金屬、陶瓷、高分子材料的元素組成與分布,指導新材料研發(fā)。
地質(zhì)與礦產(chǎn)勘探
快速測定礦石中金屬元素含量,輔助資源評估與開采。
環(huán)境監(jiān)測
檢測大氣顆粒物、土壤中的重金屬污染(如鉛、汞、砷)。
工業(yè)無損檢測
用于金屬焊接、電子元器件的質(zhì)量控制,檢測內(nèi)部缺陷或成分偏差。
天文與空間探測
探測行星表面元素分布,研究行星演化。
生物醫(yī)學
分析生物樣品中的微量元素(如鈣、鐵、鋅),輔助疾病診斷。