文档介绍：X荧光分析实验
摘要：本文阐述了 x荧光分析的原理、仪器、方法，给出了实验仪器的校正曲线, 并对几件物品的成分进行了分析，最后对本实验进行了讨论。
关键词：x荧光分析，莫塞莱定律
1.
引言
X荧光分析是一种快速、无损、多元素同时测定的现代技术，已广泛应用于材料科学、生物医学、地质研究、环境监测、天体物理、文物考古、刑事侦察、工业生产等诸多领域，例如可用X荧光分析技术研究：钢中碳、笛含量与低碳钢的脆性转变温度的关系；千分之儿的猛对铁镰合金薄膜磁电阻的严重影响；检测齿轮箱润滑油中各金属元素的含量，在不拆卸机件的情况下，分析飞行器部件磨损状况；分析大气中浮游尘、气溶胶、水源污染情况、食品中有害物；分析血样、头发、牙齿、淋巴细胞、活性酶中微量元素与人体健康、疾病的相关性；无损分析文物组分；分析飞船带回的月岩、陨石等成分；测定地下水样中碑浓度，依据金矿与碑同时存在的特征，找出金矿；用稀***淋洗可疑射击者的手，测定浓缩液中硫、顿、铁、铅含量，作为侦察的依据，可信度达90%-98%;监控水泥中钙、铁、铝等含量，达到控制水泥生产品质的目的；分析土壤中微量元素，以确定作物（特别是草药）种植的适宜性等。
X荧光分析的原理
以一定能量的光子、电子、原子、a粒子或其它离子轰击样品，将物质原子中的内壳层电子击出，产生电子空位，原子处于激发态。外壳层电子向内壳层跃迁，填补内壳层电子空位，同时释放出跃迁能量，原子回到基态。跃迁能量以特征X射线形式释放，或能量转移给另一个轨道电子，使该电子发射出来。测出特征X射线能谱，即可确定所测样品中元素的种类和含量。
X荧光分析仪简介
本次实验使用的仪器如图1所示。激发源为X光管，样品被激发出的特征X射线，由探测器（气体正比计数器）进行检测。按入射光子的能量高低转换成相应幅度的电脉冲输出，这些电脉冲经过放大、成形等信号处理过程后，将其幅度变换成数字量进行计数分类，并输出到显示器上。
仪器的校正
仪器在实测样品前需要作能量标定，常用的方法有2种:
样品
图1
C1）用标准X射线源进行校刻。用一组射线能量和强度已知的源，探测器对其张一固定立体角，在固定时间内测出对应能量的X射线峰和计数，作出能量校正曲线。
（2）用标准样品进行校正。可选一组特征X射线峰相隔较远，峰不重叠的元素，制成一组样品，在与测试样品相同的几何条件下，测出各元素的特征X射线峰所在的道址和相应计数。由特征X射线能量数据表查出标样中各元素特征X射线的能量，作出能量一道址曲线。
本实验采用第二种方法进行校正。表1列出了实验中测出的几种标样的特征X射线峰所在的道址。对于临近特征X射线峰发生重叠的情况，取相对强度最大的峰的能量。
元素
道址
线系
特征X射线的能量（keV）
Fe
158

Cu
206
Kai

Zn
220
Kai

Pb
275
Lai

Pb
330
Lbi

Y
391
Kai

Mo
462

表1
据表1拟合校正曲线如图2,可得能量与道址的关系:
事实上，实验中使用的是丫心而不是Y单质，但由