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微米量級元素分析-微束X射線熒光光譜儀
發(fā)布時間：2020-11-03 09:18:40 點擊：6184
微束X射線熒光光譜儀μ- XRF是價態(tài)和微區(qū)分析的重要工具，具有原位、多維、動態(tài)和非破壞性特征，近些年來呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢，主要應用于微米量級區(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)射道和探測道上，發(fā)射道上采用高光子通量的光源和單毛細管透鏡,探測道上幾乎只采用半聚焦多毛細管透鏡或錐束多毛細管透鏡24.,通過調(diào)節(jié)兩組透鏡的焦點使其聚焦于樣品中,這種“共聚焦”設置方式不僅提高了初、次級X射線的強度，還能提供多維信息。
同步輻射雖然是進行微區(qū)分析的理想光源,但其裝置龐大、造價高昂,并不適宜于常規(guī)應用;高功率X射線管或低功率微焦點X射線管雖然不如同步輻射可以提供非常強的分析能力,但亦可以達到很高的亮度,而且廉價易得,成為應用最普遍的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報道。
已有人提出基于X射線毛細管器件的熒光光譜儀，因為使用了 X射線毛細管器件進行聚焦，微區(qū)分辨率提高到幾十微米，但是結構復雜、尺寸龐大，無法實現(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，提高了檢測靈敏度，但是儀器結構和控制裝置復雜，微區(qū)分辨率不高。
X射線熒光光譜儀器經(jīng)過半個多世紀的不斷積累和突破,X射線熒光光譜儀已廣泛滲透進科研、生產(chǎn)和生活的各個方面,促進了各個學科和技術的飛躍，物理學化學地質(zhì)學、生命科學、材料科學、環(huán)境科學、考古學、醫(yī)藥衛(wèi)生、刑偵法檢等學科和技術的某些突破性發(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。化學分析法流程長、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量濃度大的元素,且譜線強度受樣品組分的影響較大,曲線線性也不穩(wěn)定,不利于指導生產(chǎn)，而XRF不受樣品形態(tài)的約束,分析范圍廣泛,簡便快速、誤差小、成本低、準確度好、易于自動化，適用于合金工業(yè)生產(chǎn)分析。
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