【摘要】 全反射X射线荧光光谱分析概念可克服检出限不够低的缺陷,其适用于痕量元素分析,也可应用于表面和近表面分析,特别是痕量元素无损检测。

(5)全反射X射线荧光光谱仪

全反射X射线荧光光谱分析概念可克服检出限不够低的缺陷,其适用于痕量元素分析,也可应用于表面和近表面分析,特别是痕量元素无损检测。当入射X射线以大入射角照射样品时,X射线将表现为常规吸收与散射。而当入射X射线以一特定的低掠射角照射样品或基体时,入射X射线将不再被样品散射背景迅速下降。这种效应称为全反射,对应的角度称为临界角。

全反射X射线荧光光谱仪原理与装置示意图如图5所示。来自X射线光管的原级辐射,经过两级精密排列的狭缝形成片形后,到达高能剪切反射体。在低于临界角的入射条件下,照射含样品的第二反射体,样品中的被测元素受激产生二次X射线。用探测器在载片上方接受被测元素的特征X射线,即可进行定性和定量分析。

 

图5 全反射X射线荧光光谱仪原理与装置示意图

(6)同步辐射X射线荧光光谱仪

同步辐射是一种由高能电子在磁场中以环形轨道运动时发出的光。它是一种连续谱,从红外、可见、紫外,直到X射线。在垂直电场加速下,在强磁极间以数十兆电子伏特运动的电子,将在水平方向发射出同步辐射,如图6所示。典型的电子能量为3Gev,目前已可达12GeV。其特点是原级辐射非常强。

 

图6 同步辐射

(7)聚束毛细管透镜微束X射线荧光光谱光谱仪

聚束毛细管透镜微束X射线荧光光谱仪在必须获得原位数据和多维信息等研究领域中具有重要的应用价值。聚束毛细管透镜微束XRF光谱仪的工作原理是在X射线管作为光源的基础上,安装一个聚束毛细管透镜来聚焦X射线,并在焦点位置安装样品。图7是一个聚束毛细管透镜微束XRF光谱仪的结构图。除了在X射线管和样品间加装一个聚束毛细管透镜用于聚焦X射线束外,通常还必须将样品支撑机构设计为三维可调。

 

图7 聚束毛细管透镜微束X射线荧光光谱光谱仪结构图

 

[1]吴自玉. 同步辐射——世纪新光源[J]. 科学中国人, 2002(8):2.

[2]罗立强,詹秀春,李国会, X射线荧光光谱仪 TH744.1