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什么是全反射X射線熒光光譜儀技術(shù)?

發(fā)布時間:2020-10-26 09:37:53         點擊:4342

       全反射現(xiàn)象由Compton1923年發(fā)現(xiàn),1971Yoneda等首次提出利用全反射現(xiàn)象來激發(fā)被測元素的特征譜線。這是一種超衡量檢測XRF技術(shù)。

       XRF于1981年在德國問世,實質(zhì)上是EDXRF的拓展,與常規(guī)EDXRF所具有的關(guān)鍵區(qū)別就在于其反射系統(tǒng):TXRF通常有一級、二級或三級反射系統(tǒng),對于三級反射系統(tǒng),如圖1所示,光源出射的原級X射線經(jīng)過前兩級反射體的濾波和高能切割,形成單色性極佳的X射線,再入射到涂有樣品的第三級反射體上激發(fā)出樣品的特征X射線,最后被探測器接收并由檢測系統(tǒng)進(jìn)行記錄處理。

創(chuàng)想X射線熒光光譜儀

創(chuàng)想X射線熒光光譜儀

       為了獲得全反射,原級X射線的射角必須小于臨界角(),φ。的定義為:X射線剛好發(fā)生反射現(xiàn)象時的人射角度。忽略在吸收限處的共振和量子效應(yīng),由經(jīng)典色散理論可推出臨界角公式1/2: = (5.4 x 10"Zp\3/A)(2)式中:Z為原子序數(shù);p為密度,g/cm2 ;λ為人射X射線的波長,cm;λ反射體的原子量,g/mol。由(1)可知:入射X射線波長越短,臨界角越小,對給定人射角的X射線,其高能射線將不被全反射,而低能射線將被全部反射,從而顯著降低對微量樣品和痕量元索分析不利的X射線散射本底,提高峰背比。

       常規(guī)TXRF的絕對檢出限已達(dá)P8,而使用特殊X射線管(如超薄窗、無窗X射線管) 或同步輻射源則可低于100 fg↓,特別適用于樣品表面和表層的微量、痕量元索分析。TXRF的樣品用量只需μg、ng;檢測時間一般少于1 000 s,可同時測得數(shù)十種元素,范圍可從"Na除測定NaP等輕元素外,測定其他元索無需進(jìn)行基體校正4;其校正曲線具有通用性,可適用于不同基體TXRF的重要分支有掠入射X射線熒光光譜儀( GIXRF)和掠出射X射線熒光光譜儀(GEXRF),GEXRFGIXRF的相對探測限的理論值大致相當(dāng),但實際上由于實驗條件的限制或不同兩者的探測限還是有差距。

       例如,同步輻射光源下,GIXRF的探測限已達(dá)到fg量級,而已報道的GEXRF的最高探測限為亞pg量級GEXRF的實驗精度優(yōu)于GIXRF。

 

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