X 射線熒光分析儀：原理與核心公式解析

更新時間：2025-12-17 點擊次數：275

X 射線熒光分析儀（XRF）是基于熒光 X 射線發射原理的元素分析儀器，廣泛應用于地質、冶金、環保等領域的元素定性與定量檢測。其核心原理是利用高能 X 射線激發樣品原子，使原子內殼層電子躍遷，外層電子填充空位時釋放特征熒光 X 射線，通過檢測熒光的能量和強度實現元素識別與含量計算。

激發過程：入射 X 射線（初級 X 射線）能量需大于樣品原子內殼層（如 K、L 層）電子的結合能，才能將電子擊出形成空穴。例如，K 層電子被擊出后，L 層電子會躍遷至 K 層，釋放的能量以熒光 X 射線形式輻射。
熒光特性：熒光 X 射線的能量具有元素性，滿足公式 \( E = h\nu = \frac \)（\( h \) 為普朗克常數，\( \nu \) 為頻率，\( c \) 為光速，\( \lambda \) 為波長），通過檢測能量或波長可定性判斷元素種類；熒光強度與元素含量正相關，是定量分析的基礎。二、核心公式
莫塞萊定律（定性核心）：描述元素原子序數（\( Z \)）與熒光 X 射線波長（\( \lambda \)）的關系，公式為：\( \sqrt} = K(Z - \sigma) \)

其中，\( K \) 為與躍遷殼層相關的常數（如 K 層躍遷 \( K \approx 4.96??10^7 \, \text^ \)），\( \sigma \) 為屏蔽常數（與元素種類相關，約 1~2）。通過測量 \( \lambda \) 可反推 \( Z \)，實現元素定性。