荧光分析原理.ppt

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1、X X X射线荧光分析射线荧光分析射线荧光分析射线荧光分析射线荧光分析射线荧光分析技术与应用技术与应用技术与应用技术与应用技术与应用技术与应用1.5 X射线荧光射线荧光光谱基本原理光谱基本原理1.1 X1.1 X1.1 X射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理 Creation of X-ray Fluorescence(XRF)Creation of X-ray Fluorescence(XRF)Creation of X-ray Fluorescence(XRF)1.1 X1.1 X1.1 X射线荧光产生基本

2、原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理射线荧光产生基本原理 Creation of X-ray Fluorescence(XRF)Creation of X-ray Fluorescence(XRF)Creation of X-ray Fluorescence(XRF)XRF产生产生关键点关键点：1.原级原级X射线能量射线能量高于高于电子结合能电子结合能2.产生产生空穴空穴3.电子电子跃迁跃迁4.释放的能量释放的能量不被吸收不被吸收X射线荧光就是二次射线荧光就是二次X射线射线荧光光谱能级跃迁示意图荧光光谱能级跃迁示意图(跃迁定则跃迁定则)n=1,2

3、,3，线系线系,线系线系,线系线系K 1 K 2K 1 K 2L 1 L 2M 1 M 21.2 Moseley 1.2 Moseley 1.2 Moseley 定律定律定律定律定律定律 1913 1913年，年，MoseleyMoseley依据实验结果确立了荧光依据实验结果确立了荧光X X射线的波射线的波长长()与元素的原子序数与元素的原子序数(Z Z)的关系的关系:)(12/1SZK K，S常数，随谱系(K，L，M，N)而定。X射线荧光射线荧光定性定性分析技术的数学基础；分析技术的数学基础；探测系统测定试样的荧光光谱，确定各峰代表的元素。探测系统测定试样的荧光光谱，确定各峰代表的元素。根据

4、不同的探测系统，分为：能量色散荧光光谱根据不同的探测系统，分为：能量色散荧光光谱和波长色散荧光光谱。和波长色散荧光光谱。（第二章重点）（第二章重点）1.3 X射线荧光光谱射线荧光光谱:（XRFS）1.4 Auger 1.4 Auger 1.4 Auger 效应效应效应效应效应效应XRF产生产生关键点关键点：1.原级原级X射线能量高于电子结合能射线能量高于电子结合能2.产生空穴产生空穴3.电子跃迁电子跃迁4.能量能量不被吸收不被吸收1.4 Auger 1.4 Auger 1.4 Auger 效应效应效应效应效应效应1.4 Auger 1.4 Auger 1.4 Auger 效应效应效应效应效应效

5、应关键点：关键点：跃迁释放的能量激发出电子跃迁释放的能量激发出电子Auger电子：次级光电子电子：次级光电子不同元素的不同元素的Auger电子能量电子能量是固定的；（是固定的；（电子能谱分析电子能谱分析法法的基础的基础）以发现此过程的法国科学家以发现此过程的法国科学家P.-V.俄歇命名俄歇命名Auger电子产额电子产额 荧光产额荧光产额Auger效应荧光辐射竞争竞争几率几率K能级荧光产额和俄歇电子产额随原子序数能级荧光产额和俄歇电子产额随原子序数Z的变化的变化不同能级有不同的变化趋势不同能级有不同的变化趋势1.5 1.5 1.5 荧光激发因子荧光激发因子荧光激发因子荧光激发因子荧光激发因子荧光

6、激发因子E E E 激发因子（激发因子（E）是指试样中某待测元素的原子吸收入射）是指试样中某待测元素的原子吸收入射X射线光子后，发射出特征射线光子后，发射出特征X射线荧光的几率。射线荧光的几率。吸收限跃迁因子吸收限跃迁因子JAbsorption Jump Factor谱线分数谱线分数 fRelative Emission Rate荧光产额荧光产额 wFluorescence Yield1.5 荧光激发因子荧光激发因子E激发因子激发因子E E是吸收限跃迁因子是吸收限跃迁因子J J、谱线分数、谱线分数f f 和荧光产额和荧光产额w w 的乘积。的乘积。吸收限跃迁因子吸收限跃迁因子J：入射入射X射线逐出某一轨道电子产生空穴的几率射线逐出某一轨道电子产生空穴的几率谱线分数谱线分数f：原子出现空穴时，某高能级电子跃迁填补该空穴的几率原子出现空穴时，某高能级电子跃迁填补该空穴的几率荧光产额荧光产额w：电子跃迁时，能量差以特征荧光辐射出去的几率电子跃迁时，能量差以特征荧光辐射出去的几率JfwE 思考题：思考题：荧光强度的计算主要要考虑哪几个方面？荧光强度的计算主要要考虑哪几个方面？提示：根据荧光产生的过程主要分提示：根据荧光产生的过程主要分3步。步。