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什么是全反射X射線熒光光譜儀技術?

發布時間:2020-10-26 09:37:53         點擊:4780

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

       XRF于1981年在德國問世,實質上是EDXRF的拓展,與常規EDXRF所具有的關鍵區別就在于其反射系統:TXRF通常有一級、二級或三級反射系統,對于三級反射系統,如圖1所示,光源出射的原級X射線經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出樣品的特征X射線,最后被探測器接收并由檢測系統進行記錄處理。

創想X射線熒光光譜儀

創想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射線剛好發生反射現象時的人射角度。忽略在吸收限處的共振和量子效應,由經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;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TXRF的絕對檢出限已達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μgng檢測時間一般少于1 000 s,可同時測得數十種元素范圍可從"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的實驗精度優于GIXRF

 

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