[科普中國]-X光熒光分析

X光熒光分析又稱X射線熒光分析(XRF)技術(shù)，即是利用初級x射線光子或其他微觀粒子激發(fā)待測樣品中的原子，使之產(chǎn)生熒光(次級x射線)而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)形態(tài)研究的方法。

概述X光熒光分析又稱X射線熒光分析(XRF)技術(shù)，即是利用初級X射線光子或其他微觀粒子激發(fā)待測樣品中的原子，使之產(chǎn)生熒光(次級X射線)而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)形態(tài)研究的方法。

X射線是一種電磁輻射，按傳統(tǒng)的說法，其波長介于紫外線和γ射線之間，但隨著高能電子加速器的發(fā)展，電子軔致輻射所產(chǎn)生的X射線的能量可能遠(yuǎn)大于γ射線，故X射線的波長范圍沒有嚴(yán)格的界限，對于X射線熒光分析而言，一般是指波長為0.001～50 nm的電磁輻射。對化學(xué)分析來說，最感興趣的波段是0.01～24 nm，0.01 nm附近是超鈾元素的K系譜線，24 nm則是最輕元素Li的K系譜線。

當(dāng)原子受到X射線光子(初級X射線)或其他粒子的激發(fā)使原子內(nèi)層電子電離而出現(xiàn)空位時(shí)，原子內(nèi)層電子便重新配位，較外層的電子躍遷到內(nèi)層電子空位，同時(shí)發(fā)射出次級X射線光子，即X射線熒光：較外層電子躍遷到內(nèi)層電子空位所釋放的能量等于兩電子能級的能量差j因此，X射線熒光的波長對不同元素是不同的、

1923年，瑞典的赫維西(G von Hevesy)提出了應(yīng)用X射線熒光光譜進(jìn)行定量分析，但由于受到當(dāng)時(shí)探測技術(shù)水平的限制，該法并未得到實(shí)際應(yīng)用，直到20世紀(jì)40年代后期，隨著X射線管、分光技術(shù)和半導(dǎo)體探測器技術(shù)的改進(jìn)，X熒光分析技術(shù)才進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，成為一種極為重要的分析手段。

按激發(fā)、色散和探測方法的不同，X熒光分析技術(shù)可分為X射線光譜法(即利用波長色散)和X射線能譜法(即利用能量色散)、1

特點(diǎn)1.分析速度快，通常每個(gè)元素分析測量時(shí)間在2～lOOs之內(nèi)即可完成。

2.非破壞性，X射線熒光分析對樣品是非破壞性測定，使得其在一些特殊測試如考古、文物等貴重物品的測試中獨(dú)顯優(yōu)勢

3.分析樣品范圍廣，可以對元素周期表上的多種元素進(jìn)行分析，并可直接測試各種形態(tài)的樣品。

4.分析樣品濃度范圍寬，可分析含量在0.0001%～100%寬范同內(nèi)的組分含量。

5.分析精度高、重現(xiàn)性好。2

應(yīng)用隨著儀器技術(shù)和理論方法的發(fā)展，X射線熒光分析法的應(yīng)用范同越來越廣。在物質(zhì)的成分分析上，在冶金、地質(zhì)、化工、機(jī)械、石油、建筑材料等工業(yè)部門，農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生，以及物理、化學(xué)、生物、地學(xué)、環(huán)境、天文及考古等研究部門都得到了廣泛的應(yīng)用：有效地用于測定薄膜的厚度和組成．如冶金鍍層或金屬薄片的厚度，金屬腐蝕、感光材料、磁性錄音帶薄膜厚度和組成：可用于動(dòng)態(tài)分析上，測定某一體系在物理化學(xué)作用過程中組成的變化情況．如相變產(chǎn)生的金屬問的擴(kuò)散，固體從溶液中沉淀的速度，固體在同體中的擴(kuò)散和同體在溶液中溶解的速度等。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李航 - 副教授 - 西南大學(xué)