X射線熒光光譜儀的物理原理及常見故障的現象
2020-11-24
當材料暴露在短波長X光檢查，或伽馬射線，其組成原子可能發生電離，如果原子是暴露于輻射與能源大于它的電離勢，足以驅逐內層軌道的電子，然而這使原子的電子結構不穩定，在外軌道的電子會“回補”進入低軌道，以填補下來的洞。在“回補”的過程會釋出多余的能源，光子能量是相等兩個軌道的能量差異的。因此，物質放射出的輻射，這是原子的能量特性。
XRF用X光或其他激發源照射待分析樣品，樣品中的元素之內層電子被擊出后，造成核外電子的躍遷，在被激發的電子返回基態的時候，會放射出特征X光；不同的元素會放射出各自的特征X光，具有不同的能量或波長特性。檢測器(Detector)接受這些X光，儀器軟件系統將其轉為對應的信號。這一現象廣泛用于元素分析和化學分析，特別是在研究金屬，玻璃，陶瓷和建筑材料，以及在地球化學研究、法醫學、電子產品進料品管（EURoHS）和考古學等領域，在某種程度上與原子吸收光譜儀互補，減少工廠附設的品管實驗室之分析人力投入。
X射線熒光光譜儀的常見故障：
1、故障現象：X射線發生器的高壓開不起來。
故障分析：
這是較常見的故障，一般發生在開機時，偶爾也發生在儀器運行中。故障的產生原因可以從三個方面去分析：1、X射線防護系統;2、內部水循環冷卻系統;3、高壓發生器及X射線光管。
2、故障現象：光譜室和樣品室的真空抽不到規定值。
故障分析：
通常在真空光路條件下工作，但光譜室和樣品室有很多部位與外部相連，可能漏氣的部位很多。檢查真空故障時，將可能出問題的地方人為分隔為三部分：真空泵、樣品室、光譜室，對這三部分逐一檢查以縮小范圍。
3、故障現象：計數率不穩定。
故障分析：
X射線熒光光譜儀的常用探測器有二個：流氣計數器和閃爍計數器。閃爍計數器很穩定，問題常出現在流氣計數器上。
4、故障現象：掃描時，發現峰形不光滑，有小鋸齒狀。
故障分析：
晶體是儀器內脆弱的部件，盡量不要用手接觸衍射面，如果手或其他東西碰到了晶體的衍射面，就會污染晶體，手上的汗或其他物質滲到晶體的表面，使晶體表面的晶格間距發生變化，而X射線熒光的衍射主要發生在晶體的表面，因此造成2θ掃描的峰形不光滑。
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