X 射 线 荧 光 谱


英文：ray fluorescence Spectra

        当物质受到足够能量的X射线光子照射时，物质中各 组成元素受激发后，发射
出自身的特征X射线谱。又称X射线二次发射光谱。

        研究简史：1895年，德国物理学家W.K.伦琴(ROntgen)发现X射线。初期X射线
技术主要应用于医学、工业、探伤等方面。1913年，英国物理学家H.G. J.莫塞莱
(Moseley)发现X射线波长与原子序数的关系，奠定了X射线光谱分析的基础。

        1948年，第一台 商品用X射线荧光光谱仪样机问世，使X射线荧光光谱分析进
入实际应用阶段。几十年来，X射线荧光光谱分析随其理论和实验技术的发展，以快
速、准确、非 破坏性检测等优点，广泛应用于地质、冶金、化工、材料等领域。

        原理：X射线荧光光谱，同物理上其他荧光谱含义相类似:
       ①它必须有激发源;
       ②当激发源离去，荧光也随之消失。
       根据莫塞莱定律，特征谱线的波长与元素有关，这就是X射线荧光光谱元素定性
分析的基础。而元素特征谱线的强度与相应元素，在试样中的含量有关，这是定量
分析的依据。可测浓度的范围，通常从ppm级到常量。

        在实际工作中，通常适用于原子序数大于9以上的元素的测定。原子序数低于10
的轻元素，由于荧光产额较低，检测比较困难。
      20世纪70年代以来，随着电子技术和计算机技术等的发展和应用，以及新的分光
晶体材料的出现，不仅仪器的性能和自动化程度大大地提高，而且对轻元素的检测范
围也扩大到碳、氟等元素的测定。

       X射线特征线分为若干线系，如K系、L系、M 系等，同一线系中的各条谱线是由各
个能级的电子向同一壳层跃迁引起的。

        同一元素其K、L、M系谱线的强度比，近似于100:10:l，同一线系的强度比亦有一
定的关系。如K系，K。，:K。2:K，::K，，为100: 50，15:20在元素的定性分析中，要
根据这些谱线及它们之间强度比的关系来确认某元素的存在。

        特征谱线的符号组成：以CuK。1、WL。为例:
       ①化学元素符号 (如Cu、W);
       ②线系符号(K、L、M、N)，右下方的 希腊字母，通常带有一个数码下标，表示
该线系中的某一条谱线，如K。1、L。1等。

       X射线荧光光谱仪激发源为X射线，用以产生初级X射线的装置称X射线管。由于X射
线表现为波动与粒子两重性，基于这一性质发展起来的X射线荧光光谱仪通常分为两类:

       ①波长色散型(WD)，即用分光晶体按波长把荧光X射线分光，然后通过探

测器、记录系统接收记录;

       ②能量色散型(ED)，即按光量子能量分离X射线谱，通过半导体探测器、多道分析
器接收记录，由于半导体探测器使用中特殊条件的约束， 常用的商品仪器多为波长色
散型的X射线荧光光谱仪. 应用在材料分析中。