X射線熒光光譜儀(X-ray Fluorescence Spectrometer,簡稱XRF光譜儀)是一種快速、非破壞式的物質測量儀器,廣泛應用于元素分析和化學分析領域。其利用高能量X射線或伽瑪射線轟擊材料,激發(fā)出次級X射線(即X射線熒光)。這些次級X射線具有特定的能量或波長特性,與激發(fā)它們的元素一一對應。通過分析這些次級X射線的能量或波長,可以確定樣品中存在的元素種類;通過測量其強度,則可以進行定量分析。
1、元素分析與成分鑒定
定性分析:通過檢測樣品中元素的特征X射線熒光,確定樣品中存在的元素種類。例如,在金屬材料分析中,可快速識別合金中的元素組成;在考古學中,用于分析文物的元素成分,推斷其歷史背景和制作工藝。
定量分析:測量特征X射線的強度,結合校準曲線或標準樣品,精確計算元素的含量。廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測(如土壤、水體中的重金屬檢測)、食品安全(如農產品中的微量有害元素分析)及礦產勘探(如礦石中金屬含量測定)等領域。
2、無損檢測與樣品保護
非破壞性分析:XRF無需對樣品進行化學處理或物理破壞,可直接測試固體、液體、粉末甚至薄膜材料,特別適合珍貴樣品(如文物、藝術品)或需要完整保留的樣品(如生物組織、電子元件)。
表面與微區(qū)分析:通過限束技術,可對樣品的特定區(qū)域(如微小斑點、表面鍍層)進行元素分布檢測,適用于材料表面處理質量控制(如鍍層厚度分析)或生物醫(yī)學中的細胞元素分布研究。
3、高通量與實時檢測
快速分析:XRF能在幾分鐘內完成多元素的同時檢測,適合生產線上的實時質量監(jiān)控(如合金制造、塑料回收)或大批量樣品的快速篩查(如海關貨物檢測)。
過程控制:在工業(yè)生產過程中,XRF可實時監(jiān)測原料或產品的元素含量,確保工藝穩(wěn)定性。例如,在鋼鐵冶煉中,實時調整合金成分以滿足生產標準。
4、環(huán)境與安全保障
污染監(jiān)測:在環(huán)境科學中,XRF用于檢測空氣顆粒物、土壤或水體中的重金屬(如鉛、汞、鎘),評估污染程度并支持環(huán)境修復決策。
安全篩查:在安檢、法醫(yī)學等領域,XRF可快速識別危險物品(如爆炸物中的金屬成分)或涉案物證的元素組成,為調查提供證據。
