X-Ray光譜儀是依據什么原理進(jìn)行工作的？

　　X-Ray光譜儀廣泛應用于冶金、鑄造、機械、科研、商檢、汽車(chē)、石化、造船、電力、航空、核電、金屬和有色金屬冶煉、加工和回收工業(yè)中的各種分析。
 

　　X射線(xiàn)熒光是原子內產(chǎn)生變化所致的現象。一個(gè)穩定的原子結構由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自*的能量在各自的固定軌道上運行，內層電子(如K層)在足夠能量的X射線(xiàn)照射下脫離原子的束縛，釋放出來(lái)，電子的逐放會(huì )導致該電子殼層出現相應的電子空位。這時(shí)處于高能量電子殼層的電子(如：L層)會(huì )躍遷到該低能量電子殼層來(lái)填補相應的電子空位。由于不同電子殼層之間存在著(zhù)能量差距，這些能量上的差以二次X射線(xiàn)的形式釋放出來(lái)，不同的元素所釋放出來(lái)的二次X射線(xiàn)具有特定的能量特性。這一個(gè)過(guò)程就是我們所說(shuō)的X射線(xiàn)熒光(XRF)。元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(cháng)的X射線(xiàn)，根據莫斯萊定律，熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)λ與元素的原子序數Z有關(guān)，其數學(xué)關(guān)系如下：
 

　　λ=K(Z-S)-2
 

　　式中K和S是常數。而根據量子理論，X射線(xiàn)可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個(gè)光具有的能量為：
 

　　E=hν=h C/λ
 

　　式中，E為X射線(xiàn)光子的能量，單位為keV；h為普朗克常數；ν為光波的頻率；C為光速。因此，只要測出熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)或者能量，就可以知道元素的種類(lèi)，這就是熒光X射線(xiàn)定性分析的基礎。將樣品中有待分析的各種元素利用X射線(xiàn)轟擊使其發(fā)射其特征譜線(xiàn),經(jīng)過(guò)狹縫準直,使其近似平行光照射到分光晶體上,對己知其面間距為d的分光晶體點(diǎn)陣面上的輻射加以衍射。依據布拉格定律,適用公式nλ=Zdsinθ。
 

　　對于晶體的每一種角位置,只可能有一種波長(cháng)的輻射可被衍射,而這種輻射的強度則可用合適的計數器加以測量。分析樣品時(shí),鑒定所發(fā)射光譜中的特征譜線(xiàn),就完成了定性分析;再將這些譜線(xiàn)的強度和某種適當標準的譜線(xiàn)強度進(jìn)行對比,就完成了定量分析。