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单波长能量色散X射线荧光分析技术

2023.11.10
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Ritata

致力于为分析测试行业奉献终身

  单波长能量色散X射线荧光分析技术(Monochromatic Excitation Beam Energy Dispersive X-Ray Fluorescence),就是依靠双曲面弯晶、二次靶或者多层膜弯晶等技术,将X射线管出射谱中的单一能量衍射聚焦到样品一点,激发样品中元素荧光,这样极大降低了由于X射线管出射谱韧致辐射照射样品而产生的背景干扰,从而获得较佳的元素特征X射线荧光信号峰背比。是当前X射线荧光领域研发的核心技术。

  X射线管产生的原级射线照射被测样品表面,激发被测样品中元素外层电子产生能级跃迁而释放出元素特征X射线荧光,探测器将不同元素的特征X射线荧光收集并测量其能量和及数量,通过软件将探测器收集到的信号转换为元素种类及其含量,称为能量色散X射线荧光分析技术(ED-XRF)。

  

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  ED-XRF技术原理图

  传统的ED-XRF以制样简单、快速、无损等特点,目前已广泛应用于金属成分分析、水泥、矿产冶炼、环境保护、石油化工、考古、科研等行业。但其自身因X射线光管出射谱中连续轫致辐射的散射使得荧光光谱的连续散射背景较高,导致元素含量检出限较高,无法实现在元素含量较低情景下的测量需求。

  单波长能量色散X射线荧光分析技术,光管出射射线不直接入射样品,而是通过双曲面弯晶将X射线管出射谱中的单一能量衍射聚焦到样品一点,激发样品中元素荧光,这样极大降低了由于X射线管出射谱韧致辐射照射样品而产生的背景干扰,从而获得较佳的元素特征X射线荧光信号峰背比,降低了元素的检出限。

 

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  MED-XRF技术原理图

  双曲面弯晶将微焦斑X射线管发射的原级X射线的特征射线单色化并聚焦于测试样品的表面:

 

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   出射原级谱与经双曲弯晶单色化对比图

  单波长能量色散X射线荧光分析技术通过双曲弯晶大大降低了元素的检出限,将XRF元素检测范围延伸至微量甚至痕量,从而在石油化工、环境保护、食品安全、中药重金属、等行业得到了广泛的应用。


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