便攜光譜儀的原理

日期：2025-05-09 21:15

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摘要：

　便攜光譜儀要求具有高的分辨率和信噪比、更好的強(qiáng)度準(zhǔn)確性和波長(zhǎng)準(zhǔn)確性以及強(qiáng)的抗外界干擾性和優(yōu)良的儀器穩(wěn)定性，在儀器的軟件上，要求能夠進(jìn)行導(dǎo)數(shù)、去卷積等復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，能夠計(jì)算光譜間相似度、模式識(shí)別分析、支持多元校正分析和用戶自建譜庫(kù)并進(jìn)行檢索。

　　便攜光譜儀是一種基于XRF光譜分析技術(shù)的光譜分析儀器，當(dāng)能量高于原子內(nèi)層電子結(jié)合能的高能X射線與原子發(fā)生碰撞時(shí),驅(qū)逐一個(gè)內(nèi)層電子從而出現(xiàn)一個(gè)空穴,使整個(gè)原子體系處于不穩(wěn)定的狀態(tài),當(dāng)較外層的電子躍遷到空穴時(shí),產(chǎn)生一次光電子，擊出的光子可能再次被吸收而逐出較外層的另一個(gè)次級(jí)光電子，發(fā)生俄歇效應(yīng),亦稱(chēng)次級(jí)光電效應(yīng)或無(wú)輻射效應(yīng)。所逐出的次級(jí)光電子稱(chēng)為俄歇電子。當(dāng)較外層的電子躍入內(nèi)層空穴所釋放的能量不被原子內(nèi)吸收,而是以光子形式放出,便產(chǎn)生X 射線熒光，其能量等于兩能級(jí)之間的能量差。因此，射線熒光的能量或波長(zhǎng)是特征性的,與元素有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。由Moseley定律可知，只要測(cè)出熒光X射線的波長(zhǎng),就可以知道元素的種類(lèi),這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系,據(jù)此,可以進(jìn)行元素定量分析。X射線探測(cè)器將樣品元素的X射線的特征譜線的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào)來(lái)得到待測(cè)元素的特征信息。

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