熒光光譜儀

根據(jù)波茲曼 （Boltzmann）分布，分子在室溫時(shí)基本上處于 電子能級(jí)的基態(tài)。當(dāng)吸收了紫外-可見光后，基態(tài)分子中的電子只能躍遷到激發(fā)單重態(tài)的各個(gè)不同振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，根據(jù)自旋禁阻選律, 不能直接躍遷到激發(fā)三重態(tài)的各個(gè)振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，通常以輻射躍遷和無輻射躍遷等方式釋放多余的能 量而返回至基態(tài)，發(fā)射熒光是其中的一條途徑。振動(dòng)弛豫（vibrational relexation）是處于激發(fā)態(tài)各振動(dòng)能級(jí)的分子通過與溶劑分子的碰攛而將部分振動(dòng)能量傳遞給溶劑分子，其電子則返回到同一電子激發(fā)態(tài)的低振動(dòng)能級(jí)的過程。由于能量不是以光輻射的形式放出，故振動(dòng)弛豫屬于無輻射躍遷。振動(dòng)弛豫只能在同一電子能級(jí)內(nèi)進(jìn)行，發(fā)生振動(dòng)弛豫的時(shí)間約為 秒數(shù)量級(jí)。內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換（ internal conversion）簡(jiǎn)稱內(nèi)轉(zhuǎn)換，是當(dāng)兩個(gè)電子激發(fā)態(tài)之間的能量相差較小以致其振動(dòng)能級(jí)有重疊時(shí)，受激分子常由高電子能級(jí)以無輻射方式轉(zhuǎn)移至低電子能級(jí)的過程。

熒光光譜儀具的優(yōu)點(diǎn)

1、分析速度高。測(cè)定用的時(shí)間與測(cè)定精密度有關(guān)，但一般都很短，2～5分鐘就可以測(cè)完樣品中的全部待測(cè)元素。2、X射線熒光光譜跟樣品的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)無關(guān)，而且跟固體、粉末、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒有關(guān)系。大多數(shù)分析元素均可用其進(jìn)行分析，可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍為Be到U。（氣體密封在容器內(nèi)也可分析）但是在高分辨率的精密測(cè)定中卻可看到有波長變化等現(xiàn)象。特別是在超軟X射線范圍內(nèi)，這種效應(yīng)更為顯著。波長變化用于化的測(cè)定。3、非破壞分析。在測(cè)定中不會(huì)引起化學(xué)狀態(tài)的改變，也不會(huì)出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一式樣可反復(fù)多次測(cè)量，結(jié)果重現(xiàn)性好。4、X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對(duì)在化學(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進(jìn)行分析。5、分析精密度高。6、制樣簡(jiǎn)單，固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在60年代初發(fā)明了半導(dǎo)體探測(cè)器以后，對(duì)X-熒光進(jìn)行能譜分析成了可能。能譜色散型X熒光光譜儀（ED-XRF），用X射線管產(chǎn)生原級(jí)X射線照射到樣品上，所產(chǎn)生的特征X射線（熒光）直接進(jìn)入半導(dǎo)體探測(cè)器，便可以據(jù)此進(jìn)行定性分析和定量分析。

　　由于普通能量色散X熒光采用低功率X射線管，又采用濾光片扣除背景和干擾，其背景偏高，分辨率偏小，使得應(yīng)用范圍受到限制，特別是在輕元素的分析受到限制。隨之X射線偏振器的誕生，產(chǎn)生了一款新型的能量色散X熒光光譜儀，既偏振式能量色散X熒光光譜儀ED（P）-XRF，再加上SDD探測(cè)器的使用，不僅提高了（相對(duì)使用正比計(jì)數(shù)管和Si（PIN）探測(cè)器的儀器）的分辨率，免去Si(Li)探測(cè)器使用液氮冷卻的繁瑣和危險(xiǎn)，填補(bǔ)了原來普通能量色散X熒光的輕元素檢出限高，分辨率差的缺陷，又使得（相對(duì)波長色散X熒光用戶）購買和使用X熒光儀器的成本大大減低，這使得偏振式能量色散X熒光光譜儀ED（P）-XRF在分析領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，越來越受到廣泛關(guān)注。

x射線熒光光譜儀安全事項(xiàng)

在分析過程中，給管通電后，分析儀會(huì)發(fā)射定向輻射束。應(yīng)盡合理的努力使線的暴露量保持在實(shí)際可行的劑量限度以下。這就是所謂的ALARA（合理可行）原則。三個(gè)因素將有助于地減少您的輻射暴露：時(shí)間，距離和屏蔽。盡管便攜式x射線熒光光譜儀或手持式x射線熒光光譜儀元素分析儀發(fā)出的輻射與普通醫(yī)學(xué)X射線所接收的輻射相似，但必須注意始終將手持式x射線熒光光譜儀直接指向樣品，而切勿將其指向人身體的某一部分。