现代仪器分析XRF汇总

中 国 矿 业 大 学2016 级 硕 士研究生课程考试试卷考试科目现代仪器分析考试时间2016-10-18 学生姓名王一鹏学号TS16040101A3 所在院系化工学院任课教师何亚群教授中 国 矿 业 大 学 研 究 生 院 培 养 管 理 处 印 制成 绩1 XRF 在矿物加工领域中的应用王一鹏（中国矿业大学化工学院）摘要：X 射线荧光光谱分析（ X Ray Fluorescence，XRF）是固体物质成分分析的常规检测手段，也是一种重要的表面/表层分析方法。本文主要介绍了 X 射线荧光光谱仪的工作原理及主要构造，并分析了 X 射线荧光光谱分析在矿物加工学领域中的应用。关键词： XRF 原理表面 /表层分析矿物加工1 X 射线荧光光谱分析概述X 射线荧光光谱分析 （ X Ray Fluorescence，XRF）是固体物质成分分析的常规检测手段，也是一种重要的表面/表层分析方法。由于整体技术和分光晶体研制发展所限，早期的X 射线荧光光谱仪检测范围较窄，灵敏度较差。随着测角仪、计数器、光谱室温度稳定等新技术的进步，使现代X 射线荧光光谱仪的测量精密度与准确度有了较大改善。 特别是人工合成多层膜晶体的开发应用使轻元素铍、硼、碳、氮、氧等的X 射线荧光光谱分析分析成为可能，这类晶体是由低原子序数和高原子序数物质以纳米级厚度交替叠积而成，其层间厚度可以人工控制，如 OVO－B 晶体的间距为 20 纳米，适用于硼和铍的分析。 由于 X 射线管的功率增大，铍窗减薄， X 射线管与样品的距离缩短，为轻元素分析配备了超粗准直器，降低了元素的检出限，技术发展使现代X 射线荧光光谱仪的检测范围可达到 4Be(铍)～92U(铀)，对元素的检测范围为10-6%~100%。2 X 射线荧光光谱仪工作原理2.1 X 射线荧光的物理原理X 射线是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波，其特性通常用能量 （单位：千电子伏特， keV）和波长（单位 nm）描述。X 射线荧光是原子内产生变化所致的现象。一个稳定的原子结构由原子核及核外电子组成。 其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行，内层电子（如 K 层）在足够能量的X 射线照射下脱离原子的束缚，释放出来，电子2 的逐放会导致该电子壳层出现相应的电子空位。这时处于高能量电子壳层的电子（如：L 层）会跃迁到该低能量电子壳层来填补相应的电子空位。由于不同电子壳层之间存在着能量差距，这些能量上的差以二次X 射线的形式释放出来，不同的元素所释放出来的二次X 射线具有特定...