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全反射 X 射线荧光分析

Total—Reflection X—Ray Fluorescence Analysis. 全反射 X 射线荧光分析. X 射线 荧光基础. 光谱机理. 在光电吸收过程中，原子内某些电子吸收了特定能量后被逐出，在轨道中形成空穴。 此时，其外层轨道电子会发生跃迁来填补这些空穴。 跃迁电子产生的空穴再由外一层电子通过跃迁填补。。。 如此继续，直至自由电子进入轨道为止. 每一次的跃迁都伴随有能量的释放，从而形成受激原子的二次 X 射线。 该 X 射线可被探测，并以谱的形式记录下来。其中的峰，即谱线原子的特征，表明样品中含有相应的元素 。.

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全反射 X 射线荧光分析

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Presentation Transcript

  1. Total—Reflection X—Ray Fluorescence Analysis 全反射X射线荧光分析

  2. X射线荧光基础 • 光谱机理

  3. 在光电吸收过程中，原子内某些电子吸收了特定能量后被逐出，在轨道中形成空穴。在光电吸收过程中，原子内某些电子吸收了特定能量后被逐出，在轨道中形成空穴。 • 此时，其外层轨道电子会发生跃迁来填补这些空穴。 • 跃迁电子产生的空穴再由外一层电子通过跃迁填补。。。 • 如此继续，直至自由电子进入轨道为止

  4. 每一次的跃迁都伴随有能量的释放，从而形成受激原子的二次X射线。每一次的跃迁都伴随有能量的释放，从而形成受激原子的二次X射线。 • 该X射线可被探测，并以谱的形式记录下来。其中的峰，即谱线原子的特征，表明样品中含有相应的元素 • 。

  5. 在当今众多的元素分析技术中,X射线荧光技术是一种应用较早，且至今仍广泛应用的多元素分析技术。在当今众多的元素分析技术中,X射线荧光技术是一种应用较早，且至今仍广泛应用的多元素分析技术。 • 曾经成功的解决了：矿石中Nb和Ta,Zr和Hf及单个稀土元素（REE）的测定问题；地质与无机材料分析中工作量最大，最繁重，最耗时的主次量组分快速全分析的难题；以及高精度，海量地球化学数据的获取问题等等。

  6. 但应该指出，与现代的其他多元素分析技术，如电感耦合等离子体光谱(ICP-AEC)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和仪器中子活化分析(INAA)相比，XRF最明显的缺点就是灵敏度低、取样量大。但应该指出，与现代的其他多元素分析技术，如电感耦合等离子体光谱(ICP-AEC)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和仪器中子活化分析(INAA)相比，XRF最明显的缺点就是灵敏度低、取样量大。

  7. 由于常规XRF的入射束一般采用大于40度的入射角，不仅样品会产生二次X射线，载体材料也会受到激发从而在记录谱上产生峰，对测量形成干扰。由于常规XRF的入射束一般采用大于40度的入射角，不仅样品会产生二次X射线，载体材料也会受到激发从而在记录谱上产生峰，对测量形成干扰。

  8. TXRF以掠射角入射（既入射角仅为0`1度左右）。由于入射角小于临界角，在被测物表面将发生全反射，从而减少了透射光线的进入，载体的受激发光也就相应减弱了TXRF以掠射角入射（既入射角仅为0`1度左右）。由于入射角小于临界角，在被测物表面将发生全反射，从而减少了透射光线的进入，载体的受激发光也就相应减弱了 • 通常，激发荧光是用厘米宽的原级X射线束作为传播波来完成。假定波场强度在真空中是常数，而在微米或毫米厚的固体样品中呈指数下降。然而，在TXRF中，原级束以局部相关振荡的驻波或损耗波场出现。在这些场中的原子以正比于波场强度的概率被激发，产生荧光。 TXRF的改进

  9. 全反射X射线荧光仪器 • 目前，大多数X射线荧光谱仪为波长色散型，但能量色散光谱仪的数量在快速增加。全世界绝望有15000台波长色散仪器，而能量色散仪器仅绝望有3000全反射装置只适用于能量色散谱仪，目前大约有300这样的仪器在运行。 • 第一台商品TXRF仪器（EXTRA）由Rich.Seifert&Co.于1980年在德国阿伦斯堡制造并获得多项专利。

  10. TXRF仪器 结构简图

  11. 按照国际理论 与应用化学联(IUPAC)的定义，TXRF是一种微量分析（Microanalysis）方法，而且总是需要将样品进行一定的预处理制备成溶液、悬浊液、细粉或 薄片，而一般原样很少能直接分析。

  12. 参考文献:«X射线荧光光谱分析»作者:吉昂 陶光仪 卓尚军 罗立强科学出版社«全反射X射线荧光分析»作者:(德)赖因霍尔德·克洛肯凯帕原子能出版社

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