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人們通常把X射線照射在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級X射線叫X射線熒光(X—Ray Fluorescence),而把用來照射的X射線叫原級X射線。所以X射線熒光仍是X射線。一臺典型的X射線熒光(XRF)儀器由激發(fā)源(X射線管)和探測系統(tǒng)構(gòu)成。X射線管產(chǎn)生入射X射線(一次X射線),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。X射線照在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級X射線被稱為X射線熒光。利用X射線熒光原理,理論上可以測量元素周期表中鈹以后的每一種元素。在實際應用中,有效的元素測量范圍為9號元素(F)到92號元素(U)。目前其主要應用包括土壤重金屬分析,合金分析以及環(huán)境分析。
加拿大EDXpert™ 手持XRF土壤重金屬測量儀是一款設(shè)計直觀和用戶友好型系統(tǒng)。EDXpert™ XRFXRF土壤重金屬測量儀與競爭對手區(qū)分開的優(yōu)勢在于, 該分析儀單元已經(jīng)校正供測量用, 直接從盒子中取出即可,無需頻繁校準。該設(shè)計消除了不校準(人為錯誤)對測量結(jié)果造成影響。合理市場價格使得我們的EDXpert™手持XRF土壤重金屬測量儀在市場上非常有吸引力,是優(yōu)選設(shè)備。常規(guī)使用條件下,便攜式EDXpert™ XRF土壤重金屬測量儀可運行8小時,之后需要充電。EDXpert™ XRF土壤重金屬測量儀運行采用高電壓40kV(可設(shè)置達50kV), 檢測元素范圍Cl-U。輕量元素備選檢測范圍是Mg-U。EDXpert™XRF土壤重金屬測量儀由Hewlett- Packard iPAQ PDA 控制,為系統(tǒng)提供了高靈活性和分析性。PDA有一個高分辨率的4英寸觸摸屏,可隨PDA技術(shù)進步而更新。合理價格,備選實驗室臺架可使 EDXpert™ XRF土壤重金屬測量儀用作實驗室XRF分析儀, 當與我們臺式EDXpert™ 軟件儀器使用時,立刻有效變?yōu)橐豢钆_式光譜儀。
EDXpert™ 手持XRF土壤重金屬測量儀,軟件功能簡單,易于操作,實時PDA觸摸屏讀數(shù)。用戶回到實驗室后,結(jié)果可輕松傳輸?shù)诫娔X以便長久儲存,分析和生成報告使用。手持型XRF分析儀包括軟件包、備用電池、耐用攜帶箱以及質(zhì)保等。這不僅僅是低成本備選; 該設(shè)備為高精度、高靈活性系統(tǒng),為諸多的便攜測量應用提供解決方案。該系統(tǒng)的主要應用領(lǐng)域是有害物分析,設(shè)備性能超出了RoHS和CPSIA法規(guī)的要求(檢出限達到 (ppm)水準)。另外滿足法規(guī)的是為"現(xiàn)場便攜式XRF分析儀",土壤檢測中,可提供土壤和沉積物現(xiàn)場RCRA金屬以及非RCRA金屬。
EDXpert™ XRF是一款具備實驗室分析精度的現(xiàn)場便攜式X射線熒光光譜儀,能夠快速從土壤和沉積物中同時檢測出多達幾十種元素的含量,其中包括所有的8種美國資源保護和回收法(RCRA)規(guī)定的金屬元素(As, Se, Ba, Cd, Cr, Ag, Hg, Pb)。
適合環(huán)境介質(zhì)要求:土壤及相關(guān)類似松散(顆粒狀)樣品檢測模式;該系列產(chǎn)品被各國的環(huán)保署(EPA)、加拿大、美國各州及各大城市的環(huán)保和健康部門、環(huán)境問題咨詢公司以及的大學和研究機構(gòu)所廣泛采用。
XRF土壤重金屬測量儀原理
X射線是電磁波譜中的某特定波長范圍內(nèi)的電磁波,其特性通常用能量(單位:千電子伏特,keV)和波長(單位:nm)描述。
X射線熒光是原子內(nèi)產(chǎn)生變化所致的現(xiàn)象。一個穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自*的能量在各自的固定軌道上運行,內(nèi)層電子(如K層)在足夠能量的X射線照射下脫離原子的束縛,釋放出的電子會導致該電子殼層出現(xiàn)相應當電子空位。這時處于高能量電子殼層的電子(如:L層)會躍遷到該低能量電子殼層來填補相應的電子空位。由于不同電子殼層之間存在著能量差距,這些能量上的差以二次X射線的形式釋放出來,不同的元素所釋放出來的二次X射線具有特定的能量特性。這一個過程就是我們所說的X射線熒光(XRF)。
XRF土壤重金屬測量儀波長
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,根據(jù)莫斯萊定律,熒光X射線的波長λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān),其數(shù)學關(guān)系如下:
λ=K(Z−s)−2
式中K和S是常數(shù)。
XRF土壤重金屬測量儀能量
而根據(jù)量子理論,X射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流,每個光具有的能量為:
E=hν=h C/λ
式中,E為X射線光子的能量,單位為keV;h為普朗克常數(shù);ν為光波的頻率;C為光速。
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。
XRF土壤重金屬測量儀分類
不同元素發(fā)出的特征X射線能量和波長各不相同,因此通過對X射線的能量或者波長的測量即可知道它是何種元素發(fā)出的,進行元素的定性分析。同時樣品受激發(fā)后發(fā)射某一元素的特征X射線強度跟這元素在樣品中的含量有關(guān),因此測出它的強度就能進行元素的定量分析。因此,X射線熒光光譜儀有兩種基本類型:波長色散型(WD-XRF)和能量色散型(ED-XRF)
XRF土壤重金屬測量儀特點
分析速度高。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。
X射線熒光光譜跟樣品的化學結(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),這種效應更為顯著。波長變化用于化學位的測定 。
非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態(tài)的改變,也不會出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一試樣可反復多次測量,結(jié)果重現(xiàn)性好。
X射線熒光分析是一種物理分析方法,所以對在化學性質(zhì)上屬同一族的元素也能進行分析。
分析精密度高。
制樣簡單,固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
難于作分析,故定量分析需要標樣。
對輕元素的靈敏度要低一些。
容易受相互元素干擾和疊加峰影響。
XRF土壤重金屬測量儀分析
X射線用于元素分析,是一種新的分析技術(shù),但在經(jīng)過二十多年的探索以后,現(xiàn)在已*成熟,已成為一種廣泛應用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等各個領(lǐng)域。
每個元素的特征X射線的強度除與激發(fā)源的能量和強度有關(guān)外,還與這種元素在樣品中的含量有關(guān)。
根據(jù)各元素的特征X射線的強度,也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理。
EDXpert™可以在瞬間辨別出土壤中重金屬極低的百萬分率含量,在開發(fā)或整修學校、社區(qū)中心、住宅、游樂場及運動場以前,這款分析儀是有助于保障環(huán)境安全的重要工具。如果要在以前是垃圾填埋場、工業(yè)場址、果園、飼養(yǎng)場、閑置的污染土地以及其它會發(fā)現(xiàn)高含量有毒金屬的地區(qū)開發(fā)房地產(chǎn),DELTA分析儀無疑是一件*的工具。此外,在對建筑物及舊房屋進行翻修、重建、恢復及涂漆的過程中,EDXpert™可以迅速探測出土壤和塵埃、建筑物表面、含鉛顏料中的鉛(Pb)元素,從而有助于減少在分析工程是否符合環(huán)境管理規(guī)定的過程中所耗用的資金和時間。