X荧光光谱法(XRF).PPT

第九讲X荧光光谱法XRF,利用能量足够高的X射线或电子照射试样,激发出来的光叫X射线荧光.利用分光计分析X射线荧光光谱,鉴定样品的化学成分称为X射线荧光分析.,X射线荧光分析原理,当样品中元素的原子受到高能X射线照射时,即发射出具有一定特征的X射线谱,特征谱线的波长只与元素的原子序数Z有关,而与激发X射线的能量无关.谱线的强度和元素含量的多少有关,所以测定谱线的波长,就可知道试样中包含什么元素,测定谱线的强度,就可知道该元素的含量.,X射线荧光的种类,入射的X射线具有相对大的能量,该能量可以轰击出元素原子内层中的电子.K层空缺时,电子由L层跃迁入K层,辐射出的特征X射线称为线;从M层跃迁入K层,辐射出的特征X射线称为线.同理L系X射线也具有等特征X射线.X射线荧光光谱法多采用K系L系荧光,其他线系较少采用.,XRF之特点,谱线简单分析灵敏度高大多数元素检出限达分析元素范围宽BU592定量分析线性范围宽从常量至微量分析方法的精密度高误差一般在5以内制样简单固体,粉末,液体,无损分析分析速度快,X射线荧光光谱仪器种类,波长色散型分光元件分光晶体狭缝;特点分辨率好,定性分析容易谱线重叠少;分析元素为灵敏度低.能量色散型半导体检测器;分辨率差,定性较难谱线重叠多,分析元素为灵敏度高.需液氮冷却.,X射线管,,波长色散型X射线荧光分析装置原理,X射线荧光光谱仪器组成,X射线发生系统产生初级高强X射线,用于激发样品;冷却系统用于冷却产生大量热的X射线管;样品传输系统将放置在样品盘中的样品传输到测定位置;分光检测系统把样品产生的X射线荧光用分光元件和检测器进行分光,检测;计数系统统计,测量由检测器测出的信号,同时也可以除去过强的信号和干扰线;真空系统将样品传输系统和分析检测系统抽成真空,使检测在真空中进行避免强度的吸收损失;控制和数据处理系统对各部分进行控制,并处理统计测量的数据,进行定性,定量分析,打印结果.,定性分析,基本原理试样发出的X荧光射线波长与元素的原子序数存在一定关系,即元素的原子序数增加,X射线荧光的波长变短,关系式为,式中K,S随不同谱线系列而定的常数;Z原子序数.,定性分析,定性分析的步骤,选择测定条件测定的X射线管电压－管电流Rh靶3kW40kV,70mA,4kW40kV,95mA分光晶体一般地，FMg用TPA晶体，AlSi用PET晶体，PAr用Ge晶体，KU用LiF晶体．扫描速度一般为,定性分析的步骤,谱图解析1除掉靶发射的所有Ｘ射线2查找3若存在，则需进行强度比的计算以确定该元素的存在．4微量元素，有时只存在线.,定量分析,因为Ｘ射线荧光分析得到的是相对分析值，所以进行定量分析时需要标样．选定分光晶体和检测器，统计测量样品发出的Ｘ射线荧光的强度，将已知含量的标准样品和未知样品在同一条件下测定，确定未知样品的含量．,定量分析的方法,标准工作曲线法内标法基本参数法,基体效应,试样内部产生的X荧光射线,在到达试样表面前,周围的共存元素会产生吸收吸收效应.同时还会产生X荧光射线并对共存元素二次激发二次激发效应.因此即使含量一样,由于共存元素的不同,X荧光射线强度也会有所差别,这就是基体效应.在定量分析时,尤其要注意基体效应的影响.,检出限,对于固体和粉末样品,轻元素的检出限为50g/g,重元素为5g/g.轻元素的灵敏度低是因为它们的荧光产生率变成X射线的比率小.,问题讨论,