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閱讀：349發(fā)布時(shí)間：2022-4-12
熒光，顧名思義就是在光的照射下發(fā)出的光。X射線(xiàn)熒光就是被分析樣品在X射線(xiàn)照射下發(fā)出的X射線(xiàn)，熒光分析X射線(xiàn)管它包含了被分析樣品化學(xué)組成的信息，通過(guò)對(duì)上述X射線(xiàn)熒光的分析確定被測(cè)樣品中各組份含量的儀器就是X射線(xiàn)熒光分析儀。
從原子物理學(xué)的知識(shí)我們知道，對(duì)每一種化學(xué)元素的原子來(lái)說(shuō)，都有其特定的能級(jí)結(jié)構(gòu)，其核外電子都以各自的能量在各自的固定軌道上運(yùn)行，內(nèi)層電子在足夠能量的X射線(xiàn)照射下脫離原子的束縛，成為自由電子，我們說(shuō)原子被激發(fā)了，處于激發(fā)態(tài)，這時(shí)，其他的外層電子便會(huì)*這一空位，也就是所謂躍遷，同時(shí)以發(fā)出X射線(xiàn)的形式放出能量。
X射線(xiàn)管是一種高壓真空二極管，它包括發(fā)射電子的陰極和一個(gè)接收電子的陽(yáng)極(靶)。由燈絲電流加熱鎢絲，產(chǎn)生的電子云在陽(yáng)極和燈絲間所加電位差的作用下，沿聚焦管被加速飛向陽(yáng)極靶，所獲X射線(xiàn)的很大一部分穿過(guò)窗口射出。陰極套用于吸收無(wú)用的散射電子并擋住從燈絲發(fā)出的鎢擴(kuò)散。
當(dāng)能量高于原子內(nèi)層電子結(jié)合能的X射線(xiàn)與原子發(fā)生碰撞時(shí)，驅(qū)逐一個(gè)內(nèi)層電子而出現(xiàn)一個(gè)空穴，使整個(gè)原子體系處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子壽命約為10-12-10-14s，然后自發(fā)地由能量高的狀態(tài)躍遷到能量低的狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為馳豫過(guò)程。
馳豫過(guò)程既可以是非輻射躍遷，也可以是輻射躍遷。安檢X射線(xiàn)管當(dāng)較外層的電子躍遷到空穴時(shí)，所釋放的能量隨即在原子內(nèi)部被吸收而逐出較外層的另一個(gè)次級(jí)光電子，此稱(chēng)為俄歇效應(yīng)，亦稱(chēng)次級(jí)光電效應(yīng)效應(yīng)，所逐出的次級(jí)光電子稱(chēng)為俄歇電子。它的能量是特征的，與入射輻射的能量無(wú)關(guān)。
當(dāng)較外層的電子躍入內(nèi)層空穴所釋放的能量不在原子內(nèi)被吸收，而是以輻射形式放出，便產(chǎn)生X射線(xiàn)熒光，其能量等于兩能級(jí)之間的能量差。因此，X射線(xiàn)熒光的能量或波長(zhǎng)是特征性的，與元素有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
由于每一種元素的原子能級(jí)結(jié)構(gòu)都是特定的，它被激發(fā)后躍遷時(shí)放出的X射線(xiàn)的能量也是特定的，稱(chēng)之為特征X射線(xiàn)。
通過(guò)測(cè)定特征X射線(xiàn)的能量，便可以確定相應(yīng)元素的存在，而特征X射線(xiàn)的強(qiáng)弱則代表該元素的含量。量子力學(xué)知識(shí)告訴我們，X 射線(xiàn)具有波粒二象性，既可以看作粒子，也可以看作電磁波。看作粒子時(shí)的能量和看作電磁波時(shí)的波長(zhǎng)有著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
顯然，無(wú)論是測(cè)定能量，還是波長(zhǎng)，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)元素的分析，其效果是一樣的。
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