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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(jí)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(jí)X射線。所以X射線熒光仍是X射線。一臺(tái)典型的X射線熒光(XRF)儀器由激發(fā)源(X射線管)和探測(cè)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(cè)樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì)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(cè)系統(tǒng)測(cè)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(cè)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(jí)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(cè)量元素周期表中鈹以后的每一種元素。在實(shí)際應(yīng)用中,有效的元素測(cè)量范圍為9號(hào)元素(F)到92號(hào)元素(U)。目前其主要應(yīng)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(cè)量儀是一款設(shè)計(jì)直觀和用戶友好型系統(tǒng)。EDXpert™ XRFXRF土壤重金屬測(cè)量儀與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手區(qū)分開的優(yōu)勢(shì)在于, 該分析儀單元已經(jīng)校正供測(cè)量用, 直接從盒子中取出即可,無需頻繁校準(zhǔn)。該設(shè)計(jì)消除了不校準(zhǔn)(人為錯(cuò)誤)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。合理市場(chǎng)價(jià)格使得我們的EDXpert™手持XRF土壤重金屬測(cè)量儀在市場(chǎng)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(cè)量儀可運(yùn)行8小時(shí),之后需要充電。EDXpert™ XRF土壤重金屬測(cè)量儀運(yùn)行采用高電壓40kV(可設(shè)置達(dá)50kV), 檢測(cè)元素范圍Cl-U。輕量元素備選檢測(cè)范圍是Mg-U。EDXpert™XRF土壤重金屬測(cè)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(gè)高分辨率的4英寸觸摸屏,可隨PDA技術(shù)進(jìn)步而更新。合理價(jià)格,備選實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架可使 EDXpert™ XRF土壤重金屬測(cè)量儀用作實(shí)驗(yàn)室XRF分析儀, 當(dāng)與我們臺(tái)式EDXpert™ 軟件儀器使用時(shí),立刻有效變?yōu)橐豢钆_(tái)式光譜儀。
EDXpert™ 手持XRF土壤重金屬測(cè)量儀,軟件功能簡(jiǎn)單,易于操作,實(shí)時(shí)PDA觸摸屏讀數(shù)。用戶回到實(shí)驗(yàn)室后,結(jié)果可輕松傳輸?shù)诫娔X以便長久儲(chǔ)存,分析和生成報(bào)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(cè)量應(yīng)用提供解決方案。該系統(tǒng)的主要應(yīng)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(dá)到 (ppm)水準(zhǔn))。另外滿足法規(guī)的是為"現(xiàn)場(chǎng)便攜式XRF分析儀",土壤檢測(cè)中,可提供土壤和沉積物現(xiàn)場(chǎng)RCRA金屬以及非RCRA金屬。
EDXpert™ XRF是一款具備實(shí)驗(yàn)室分析精度的現(xiàn)場(chǎng)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(shí)檢測(cè)出多達(dá)幾十種元素的含量,其中包括所有的8種美國資源保護(hù)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(cè)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(xué)和研究機(jī)構(gòu)所廣泛采用。
XRF土壤重金屬測(cè)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(gè)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(yùn)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(huì)導(dǎo)致該電子殼層出現(xiàn)相應(yīng)當(dāng)電子空位。這時(shí)處于高能量電子殼層的電子(如:L層)會(huì)躍遷到該低能量電子殼層來填補(bǔ)相應(yīng)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(gè)過程就是我們所說的X射線熒光(XRF)。
XRF土壤重金屬測(cè)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(shí)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(xué)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(cè)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(gè)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(cè)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(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系,據(jù)此,可以進(jìn)行元素定量分析。
XRF土壤重金屬測(cè)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(duì)X射線的能量或者波長的測(cè)量即可知道它是何種元素發(fā)出的,進(jìn)行元素的定性分析。同時(shí)樣品受激發(fā)后發(fā)射某一元素的特征X射線強(qiáng)度跟這元素在樣品中的含量有關(guān),因此測(cè)出它的強(qiáng)度就能進(jìn)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(cè)量儀特點(diǎn)
分析速度高。測(cè)定用時(shí)與測(cè)定精密度有關(guān),但一般都很短,2~5分鐘就可以測(cè)完樣品中的全部待測(cè)元素。
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(cè)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(cè)定 。
非破壞分析。在測(cè)定中不會(huì)引起化學(xué)狀態(tài)的改變,也不會(huì)出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一試樣可反復(fù)多次測(cè)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(duì)在化學(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進(jìn)行分析。
分析精密度高。
制樣簡(jiǎn)單,固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析。
難于作分析,故定量分析需要標(biāo)樣。
對(duì)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(cè)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(yīng)用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域。
每個(gè)元素的特征X射線的強(qiáng)度除與激發(fā)源的能量和強(qiáng)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(qiáng)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(xué)校、社區(qū)中心、住宅、游樂場(chǎng)及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)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(chǎng)、工業(yè)場(chǎng)址、果園、飼養(yǎng)場(chǎng)、閑置的污染土地以及其它會(huì)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(duì)建筑物及舊房屋進(jìn)行翻修、重建、恢復(fù)及涂漆的過程中,EDXpert™可以迅速探測(cè)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(shí)間。