波長色散型X射線熒光光譜儀(?Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer, WDXRF?)是一種基于?X射線熒光原理?的高精度成分分析儀器,通過測量樣品受激發后發射的?特征X射線波長?進行元素定性與定量分析。其核心優勢在于?分辨率極高、準確度優異?,尤其適合復雜基質樣品中微量元素的精確測定。
?1,核心工作原理?。
?樣品激發?:高功率X光管(通常銠靶)照射樣品,使原子內層電子被轟擊脫離,形成空穴。
?特征X射線發射?:外層電子躍遷至內層填補空穴時,釋放能量產生?元素特異性X射線熒光?(每種元素有固定波長)。
?波長色散與檢測?:通過晶體(如LiF、PET、TAP)根據?布拉格衍射定律?(nλ=2d sinθ)按波長精確分光。衍射后的單色X射線由?閃爍計數器(SC)? 或?流氣正比計數器(FPC)?接收,轉換為電信號。
?數據處理?:通過掃描分光晶體角度(2θ角),獲取全元素譜圖,軟件比對強度與標準曲線計算濃度。
?2,核心技術優勢?。
? 超高分辨率:分光晶體可將相鄰元素譜線分離(如Mn Kα與Cr Kβ間距僅0.03°),避免譜線重疊干擾。
? 高精度/低檢出限:輕元素(Na-Mg)檢出限達?ppm級?,重元素(U-Cd)可達?ppb級?
? 寬動態范圍?:可同時分析ppm至100%含量元素(如礦石中痕量Au與主量Fe)。
? 無損分析?:無需破壞樣品,固體、粉末、液體均可直接測量。
? 穩定性優異?:恒溫真空/氦氣環境減少信號漂移,長期穩定性RSD<0.1%。
?3,關鍵系統組成?。
? X射線光源:高功率X光管(3-4 kW)、高壓發生器。
? 分光系統:晶體交換器(4-8塊晶體覆蓋不同波長)、測角儀(精度0.0001°)。
? 探測系統:閃爍計數器(重元素)、流氣正比計數器(輕元素)。
? 環境控制:真空/氦氣通道(減少空氣對輕元素X射線的吸收)。
? 多維樣品臺:XYZ自動定位,支持多位置分析(如鍍層截面成分掃描)。
?4,典型應用場景?。
?地質礦產?:礦石中痕量貴金屬(Au, Pt)分析,稀土元素定量
?環境監測?:土壤/污泥中重金屬污染(Cd, Pb, As)檢測
?電子材料?:PCB鍍層厚度(Au/Ni/Cu)及成分分析
?玻璃陶瓷?:SiO?/Al?O?等主成分與著色劑(Co, Cr)控制
?石油化工?:潤滑油添加劑(Ca, Zn, P)含量測定
波長色散型X射線熒光光譜儀憑借其?無可替代的分辨率與精度?,已成為高端材料分析、科研及標準認證實驗室的?基準設備?,尤其適合法規嚴苛領域(如RoHS、FDA合規性檢測)。
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