XRF 用 X光或其他激發(fā)源照射待分析樣品,樣品中的元素之內(nèi)層電子被擊出后,造成核外電子的躍遷,在被激發(fā)的電子返回基態(tài)的時(shí)候,會(huì)放射出特征 X 光;不同的元素會(huì)放射出各自的特征 X 光,具有不同的能量或波長(zhǎng)特性。探測(cè)系統(tǒng)接受這些 X 光,儀器軟件系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)為對(duì)應(yīng)的信號(hào)。這一現(xiàn)象廣泛用于元素分析和化學(xué)分析,特別是在研究金屬,玻璃,陶瓷和建筑材料,以及在地球化學(xué)研究、法醫(yī)學(xué)、電子產(chǎn)品進(jìn)料品管(EU RoHS)和考古學(xué)等領(lǐng)域,在某種程度上與原子吸收光譜儀互補(bǔ),減少工廠附設(shè)的品管實(shí)驗(yàn)室之分析人力投入。
當(dāng)材料暴露在短波長(zhǎng) X 光檢查,或伽瑪射線,其組成原子可能發(fā)生電離,如果原子是暴露于輻射與能源大于它的電離勢(shì),足以驅(qū)逐內(nèi)層軌道的電子,然而這使原子的電子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,在外軌道的電子會(huì)“回補(bǔ)”進(jìn)入低軌道,以填補(bǔ)遺留下來(lái)的洞。在“回補(bǔ)”的過(guò)程會(huì)釋出多余的能源,光子能量是相等兩個(gè)軌道的的能量差異的。因此,物質(zhì)放射出的輻射,這是原子的能量特性。
主要使用 X 射線束激發(fā)螢光輻射,第一次是在 1928 年由格洛克爾和施雷伯提出的。到了現(xiàn)在,該方法是用來(lái)作為非破壞性分析技術(shù),并作為過(guò)程控制的工具,在許多采掘和加工工業(yè)。原則上,最輕的元素,可分析出鈹(z = 4),但由于儀器的局限性和輕元素為低 X 射線產(chǎn)量,它往往是難以量化,所以針對(duì)能量分散式的X射線螢光光譜儀可以分析從輕元素的鈉(z = 11)到鈾,而波長(zhǎng)分散式則為從從輕元素的硼到鈾。
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