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如何选择手持式X荧光光谱仪的X射线源?

发布时间:2018-08-01 阅读:925

   手持式X荧光光谱仪由于其检测速度快,分辨率高,且属于无损类检测,所以被广泛使用。是用晶体分光而后由探测器接收经过衍射的特征X射线信号。如果分光晶体和控测器作同步运动,不断地改变衍射角,便可获得样品内各种元素所产生的特征X射线的波长及各个波长X射线的强度,可以据此进行定性和定量分析。该仪器产生于50年代,由于可以对复杂体系进行多组分同时测定,受到观注,特别在地质部门,先后配置了这种仪器,分析速度显著提高,起了重要作用。对于艺术品鉴定及考古发掘的意义在于一些考古发掘出土物及历史文物的来源及结构鉴定首先需要了解它的元素组成。特别是在鉴别某些艺术品是真品还是伪造品时,X荧光光谱仪的元素分析应用往往具有重要意义。因此近来,元素分析也被越来越多地应用于文物保护工作中。
    X射线源包括:X射线管、供电电源、滤光片、光束尺寸。仪器组件的选择是非常重要的,那么,该如何选择手持式X荧光光谱仪的X射线源呢?
    X射线管本质上是一个在高电压下工作的二极管,包括一个发射电子的阴极和一个收集电子的阳极(也即靶材);比较常用的阳极材料有钨(W)、铑(Rh)、钼(Mo)和铬(Cr)等,其中钨(W)和铑(Rh)使用zui为广泛。钨金属能够产生更强的轫致辐射,也因此能得到更高的能量(17-30KeV)激发效率。对于低原子序数元素的激发,则通常选取铑(Rh)元素。
     滤光片通常置于X射线管窗和样品之间以过滤由X射线管产生的特定能量波。滤光片主要起到两方面作用:一是当X射线管可能会对样品中待检测元素产生影响时去除管特征谱的干扰;二是去除光谱背景的主要来源——背散射辐射。光谱背景峰的去除能够有效提高峰/背比响应值,提高检出限。
    光束尺寸通常由具有不同直径的圆形(有时也为矩形)准直器控制;准直器尺寸与准直器到样品间的距离决定了其分析ling域。
    X射线管和供电电源决定了检测样品将受到的能量强度和能量分布。商业化的手持式X荧光光谱仪中用到的大多数X射线管都是50KV,1mA(50W)规格的。50KV的高电压能够提供更高的激发效率;X射线管通量可以利用灯丝电流设置进行控制。
 

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