X射线荧光光谱仪原理及主要技术指标对比
X荧光光谱仪主要由激发源（X射线管）和探测系统构成。其原理就是：X射线管通过产生入射X射线（一次X射线），来激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线（又叫X荧光），并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量或者波长。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强
度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。用X射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长的荧光X射线，需要把混合的X射线按波长（或能量）分开，分别测量不同波长（或能量）的X射线的强度，以进行定性和定量分析，为此使用的仪器叫X荧光光谱仪。由于X荧光具有一定波长，同时又有一定能量，因此，X射线荧光光谱仪有两种基本类型：波长色散型和能量色散型。
下图是这两类仪器的原理图。
能量色散荧光光谱仪
能量色散法是将X射线激发被测所有元素的荧光简单过滤后，全部进入到检测器中，利用仪器和软件来分出其中的光谱。如测的为元
素周期表中相邻的两个元素，会因光谱重叠而产生测量误差。能量色散型仪器最大的优点是不破坏被测的材料或产品，也不需要专业人员操作，缺点是对铬和溴是总量测定（一般不影响使用，因为很多情况可以判定，如测铬总量超标，常可知是不是六价铬超标，特别是溴，如被作为阻燃剂加入，不管是那种溴，总量超标就不合格）。波长色散荧光光谱仪波长法是因其激发出的荧光足够强，进到仪器中用来分析的光谱是单一元素（“过滤”了不需测的元素），不含其它元素的光谱，所以测量数据很准确。这种仪器的灵敏度比能量色散型高一个数量级，也就是说，所测的数据并不存在“灰色地域”，不存在测定后还需拿到检测机构复检。缺点是，波长法需将被测材料粉碎压制成样本后测才准确。所以，用在材料厂最适合。如不制成样本（非破坏），会因材料表面形状不同而产生不同误差。仪器操作也不需要专业人员。能量色散光谱仪（ED-XRF）和波长色散光谱仪（WD-XRF）比较项目波长色散型X荧光能量色散型X荧光X荧光直接进入检测器，经电子学系统处理得到不同元素（不同能量）的X荧光能谱为满足全波段需要，配置多块晶体，根据单道扫描和多道同时测定的需要，结构设置扫描机构和若干固定通道X光管检测器灵敏度准确度高功率，要高容量冷却系统，X光管寿命短正比计数器，和λ、晶体、检测器有关Ug/g级取决于标样构简单得多，无转动件，可靠性高功率低，不需冷却水，X光管寿命长Si(pin)/SDD轻基体ug/g级，其它10～102ug/g级取决于标样无扫描机构，只用一个检测器和多道脉冲分析器，结原理X荧光经晶体分光，在不同衍射角测量不同元素的特征线精密度系统稳定性方便性分析速度人员要求样品表面价格很好需作周期性漂移校正，定期作工作曲线一般单道慢，多道快较高要求平坦￥120～250万/台（其中单道￥120～180万/台）低浓度时不如WD好，工作曲线可长时间使用好快一般要求不高￥30～70万/台现将两种类型X射线光谱仪的主要部件及工作原理叙述如下：1.X射线管两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源。上图是X射线管的结构示意图。灯丝和靶极密封在抽成真空的金属罩内，灯丝和靶极之间加高压（一般为40KV）,灯丝发射的电子经高压电场加速撞击在靶极上，产生X射线。X射线管产生的一次X射线，作为激发X射线荧光的辐射源。只有当一次X射线的波长稍短于受激元素吸收限lmin时，才能有效的激发出X射线荧光。笥?SPANlang=EN-US>lmin的一次X射线其能量不足以使受激元素激发。
X射线管的靶材和管工作电压决定了能有效激发受激元素的那部分一次X射线的强度。管工作电压升高，短波长一次X射线比例增加，故产生的荧光X射线的强度也增强。但并不是说管工作电压越高越好，因为入射X射线的荧光激发效率与其波长有关，越靠近被测元素吸收限波长，激发效率越高。
X射线管产生的X射线透过铍窗入射到样品上，激发出样品元素的特征X射线，正常工作时，X射线管所消耗功率的0.2%左右转变为X射线辐射，其余均变为热能使X射线管升温，因此必须不断的通冷却水冷却靶电极。
2.分光系统
X射线荧光光谱仪主要技术指标对比-科邦实验室 - 图文
