X熒光光譜儀(XRF)是由激發(fā)源(X射線管)和探測系統(tǒng)構(gòu)成。其工作原理是：X射線管通過產(chǎn)生入射X射線(一次X射線)，來激發(fā)被測樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次X射線的能量及數(shù)量。然后，儀器軟件將探測系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)換成樣品中各種元素的種類及含量。
元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時發(fā)射出具有一定特殊性波長的X射線，因此,只要測出熒光X射線的波長或者能量,就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線的強度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進行元素定量分析。
X熒光光譜儀有多種，以能量色散(ED-XRF)和波長色散(WD-XRF)兩類為主。
能量色散熒光光譜儀
能量色散法是將X射線激發(fā)被測所有元素的熒光簡單過濾后，全部進入到檢測器中，利用儀器和軟件來分出其中的光譜。如測的為元素周期表中相鄰的兩個元素，會因光譜重疊而產(chǎn)生測量誤差。能量色散型儀器大的優(yōu)點是不破壞被測的材料或產(chǎn)品，也不需要專業(yè)人員操作，缺點是對鉻和溴是總量測定(一般不影響使用，因為很多情況可以判定，如測鉻總量超標，?？芍遣皇橇鶅r鉻超標，特別是溴，如被作為阻燃劑加入，不管是那種溴，總量超標就不合格)。
波長色散熒光光譜儀
波長法是因其激發(fā)出的熒光足夠強，進到儀器中用來分析的光譜是單一元素(“過濾”了不需測的元素)，不含其它元素的光譜，所以測量數(shù)據(jù)很準確。這種儀器的靈敏度比能量色散型高一個數(shù)量級，也就是說，所測的數(shù)據(jù)并不存在“灰色地域”，不存在測定后還需拿到檢測機構(gòu)復(fù)檢。缺點是，波長法需將被測材料粉碎壓制成樣本后測才準確。所以，用在材料廠適合。如不制成樣本(非破壞)，會因材料表面形狀不同而產(chǎn)生不同誤差。儀器操作也不需要專業(yè)人員。
X熒光光譜儀的優(yōu)勢
1、 分析速度快。測定用時與測定精密度有關(guān)，但一般都很短，2～5分鐘就可以測完樣品中的全部待測元素。
2、X射線熒光光譜跟樣品的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)無關(guān)，而且跟固體、粉末、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒有關(guān)系。(氣體密封在容器內(nèi)也可分析)但是在高分辨率的精密測定中卻可看到有波長變化等現(xiàn)象。特別是在超軟X射線范圍內(nèi)，這種效應(yīng)更為顯著。波長變化用于化學(xué)位的測定 。
3、非破壞分析。在測定中不會引起化學(xué)狀態(tài)的改變，也不會出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一試樣可反復(fù)多次測量，結(jié)果重現(xiàn)性好。
4、X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進行分析。
5、分析精密度高。
6、制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
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