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微米量級(jí)元素分析-微束X射線熒光光譜儀

發(fā)布時(shí)間：2020-11-03 09:18:40 　　　　　　　點(diǎn)擊：5787

微束X射線熒光光譜儀μ- XRF是價(jià)態(tài)和微區(qū)分析的重要工具

，具有原位、多維

、動(dòng)態(tài)和非破壞性特征，近些年來(lái)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)

，主要應(yīng)用于微米量級(jí)區(qū)域內(nèi)的元素分析。

μ- XRF采用X射線透鏡產(chǎn)生小至數(shù)十μum的微束X射線

，通常將兩組透鏡分別安裝在發(fā)射道和探測(cè)道上

，發(fā)射道上采用高光子通量的光源和單毛細(xì)管透鏡,探測(cè)道上幾乎只采用半聚焦多毛細(xì)管透鏡或錐束多毛細(xì)管透鏡24.,通過(guò)調(diào)節(jié)兩組透鏡的焦點(diǎn)使其聚焦于樣品中,這種“共聚焦”設(shè)置方式不僅提高了初

、次級(jí)X射線的強(qiáng)度

，還能提供多維信息

。

同步輻射雖然是進(jìn)行微區(qū)分析的理想光源,但其裝置龐大

、造價(jià)高昂,并不適宜于常規(guī)應(yīng)用;高功率X射線管或低功率微焦點(diǎn)X射線管雖然不如同步輻射可以提供非常強(qiáng)的分析能力,但亦可以達(dá)到很高的亮度,而且廉價(jià)易得,成為應(yīng)用最普遍的μ- XRF光源。

創(chuàng)想熒光光譜儀

目前已有的X射線熒光光譜儀一般不配備X射線聚焦器件

，微區(qū)分辨率通常為幾十甚至上百微米，迄今為止

，未見(jiàn)微區(qū)分辨率小于10微米的便攜式微束X射線熒光光譜儀的相關(guān)報(bào)道。

已有人提出基于X射線毛細(xì)管器件的熒光光譜儀

，因?yàn)槭褂昧?X射線毛細(xì)管器件進(jìn)行聚焦，微區(qū)分辨率提高到幾十微米

，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸龐大

，無(wú)法實(shí)現(xiàn)便攜，且微區(qū)分辨率還不夠高

；另有人提出一種能量色散X射線熒光光譜儀，用X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線去照射二次靶材

，提高了檢測(cè)靈敏度，但是儀器結(jié)構(gòu)和控制裝置復(fù)雜

，微區(qū)分辨率不高

。

X射線熒光光譜儀器經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不斷積累和突破,X射線熒光光譜儀已廣泛滲透進(jìn)科研

、生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面,促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科和技術(shù)的飛躍

，物理學(xué)化學(xué)地質(zhì)學(xué)

、生命科學(xué)、材料科學(xué)

、環(huán)境科學(xué)

、考古學(xué)

、醫(yī)藥衛(wèi)生

、刑偵法檢等學(xué)科和技術(shù)的某些突破性發(fā)展很大程度上都仰賴于X射線熒光光譜儀的應(yīng)用

。

在工業(yè)生產(chǎn)特別是冶金工業(yè)中,原材料的質(zhì)量檢查、中間控制及成分分析異常重要

。化學(xué)分析法流程長(zhǎng)

、工作量大、速度慢,不適宜于爐前分析;等離子體發(fā)射光譜法不適宜于測(cè)量濃度大的元素,且譜線強(qiáng)度受樣品組分的影響較大,曲線線性也不穩(wěn)定,不利于指導(dǎo)生產(chǎn)

，而XRF不受樣品形態(tài)的約束,分析范圍廣泛,簡(jiǎn)便快速、誤差小

、成本低、準(zhǔn)確度好

、易于自動(dòng)化，適用于合金工業(yè)生產(chǎn)分析

。

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