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物质成分的光谱分析X射线荧光光谱分析.ppt

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物质成分的光谱分析X射线荧光光谱分析.ppt

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文档介绍

文档介绍:物质成分的光谱分析X射线荧光光谱分析
We have many PowerPoint templates that has been specifically to help anyone that is stepping into th位,在X射线光谱分析中X射线的波长都用Å为单位)。
X射线可分为:
超硬(< Å)
硬(~1 Å)
软(1~1 0 Å)
超软(>1 0 Å)X射线。
X射线也是一种光子,它具有粒子—波动双重性。
X射线度量单位:
在X射线测量中常用到三个参数:波长、能量和强度。
波长:用符号λ表示,它的单位用Å。如果用其它长度单位,一定要有脚标,如λnm、λmm。
频率: 用符号ν表示,ν=C/λ,单位为赫兹(Hz),在X射线光谱分析中不常用频率这个物理量。
能量:就是一个光子所具有的能量,用符号E表示,它的单位用电子伏特(eV)或千电子伏特(KeV)。能量与波长的关系式为:
E=hC/λe (6—1)
(6—2)
(eV)
强度:在物理学中规定,以单位时间内通过单位面积 (垂直于射线方向) 的光子总能量表示光的强度,用符号I表示。

在X射线光谱分析中X射线的强度定义为单位时间内探测器接收到的光子数,单位用
cps(Count Particle/Second)或Kcps表示。
2)X射线光谱:
所有的光按一定的规律(波长或能量)排列成谱,称为光谱。
X射线光谱分为连续光谱和特征光谱两类。
①连续光谱
连续X射线光谱是由某一最短波长(短波限)开始的波长具有连续分布的X射线谱组成。
I
λ
0
产生的机理:
连续光谱是由高能的带电粒子撞击金属靶面时受到靶原子核的库仑力作用,突然改变速度而产生的电磁辐射。由于在撞击时,有的带电粒子在一次碰撞中损失全部能量,有的带电粒子同靶发生多次碰撞逐步损失其能量,直到完全丧失为止,从而产生波长具有连续分布的电磁波。因此,它也称为轫致辐射、白色X射线或多色X射线。
短波限:
设高速运动的带电粒子(如电子)的能量为eV,如果与靶面一次碰撞后全部损失能量产生X射线,这种X射线光子具有的能量为最大,即波长最短,也就是连续光谱中的短波限(λ0)。
短波限波长跟靶物质的种类无关,仅取决于电子加速电压(V)的大小。 短波限波长与加速电压V的关系如下:
e·V=hνmax=hC/λ0, ∴ λ0=hC/e V (6-3)
若V以伏特为单位,λ0以nm为单位,则:
λ0 =(/V) (nm) (6-4)
一般来说,带电粒子并非碰撞一次就丧失全部能量,而是碰撞多次才逐步丧失能量,每碰撞一次,带电粒子仅释放部分能量;所以实际过程中产生的X射线光子能量比hνmax小,也就是波长要比λ0长。
连续光谱具有如下特征:
a. 连续光谱的总强度为
I=A i Z V2 (6—5)
式中A为比例常数,i为电子束的电流强度,Z为靶元素(阳极材料)的原子序数,V为电子的加速电压,I与它们成正比。
b. 短波限仅与加速电压有关,与电流和靶材无关。要得到高能量的X射线光子只有通过增加加速电压来实现。
c. 连续光谱的最大强度处的波长约在2/3 短波限位置附近,与短波限一样仅与加速电压有关。
图1 电子束的电流强度、加速电压和靶原子序 数对X射线连续谱的影响
▲当增加电流i时,短波限λ0和最大强度处的波长λmax不变,但最大强度增大;
▲当加速电压V增加时,最大强度处的波长向短波方向移动,最大强度也增大;
▲在加速电压和电流不变的情况下,用大Z的靶材时,短波限和最大强度处的波长不变,最大强度增大。
d. 连续光谱的强度分布经验公式为:
式中