X射線螢光（XRF）分析

X射線螢光光譜法（XRF ）是一種利用X射線與物質相互作用來測定其元素組成的分析技術。該技術適用於固體、液體和粉末，並且在大多數情況下是無損的。 XRF光譜法是進行材料成分定性和定量分析的有效方法。

基本上有兩種主要的 XRF 方法：能量色散 XRF 和波長色散 XRF。每種方法都有其優點和缺點。

可偵測元素的範圍隨儀器配置和設定而變化，但通常能量色散 XRF 涵蓋從鈉到鈾的所有元素，而波長色散可以將其擴展到鈹。濃度範圍可以從 100% 到 ppm，在某些情況下甚至可達亞 ppm 水平。檢測極限取決於特定元素和樣品基質，但一般來說，較重的元素具有更好的檢測極限。

X射線螢光被廣泛應用於世界各地許多分析實驗室的快速表徵工具，應用領域包括冶金、法醫學、聚合物、電子、考古學、環境分析、地質學和採礦業。

X 射線是電磁波譜的一部分，其能量介於伽馬射線和紫外線之間。波長一般在0,01至10nm範圍內。

當 X 射線照射到某種物質上時，一部分射線會穿過該物質，一部分射線會被該物質吸收。被吸收的X射線在物質內部的原子層次上相互作用，造成散射和光子、電子和螢光X射線的發射等各種現象。

X 射線螢光 (XRF) 可以被認為是在原子層級上發生的一個簡單三步驟過程：

• 初級 X 射線將電子從物質原子核周圍的軌道中撞擊出來。
• 軌道上會產生一個空穴，導致原子處於高能量、不穩定的狀態。
• 為了恢復平衡，來自能量較高、外層軌道的電子會落入電洞。由於這是一個能量較低的位置，多餘的能量以螢光 X 射線的形式發射出來。

被彈射出的電子和被置換出的電子之間的能量差異是發生螢光過程的元素原子的特徵。因此，發射的螢光 X 射線的能量直接取決於被分析的特定元素。正是這項基本特性使得 X 光螢光技術成為元素組成的快速分析工具。

分析中使用的X射線螢光（XRF）光譜儀是一種用於對沉積物、岩石、礦物和液體進行常規化學分析的X射線儀器。 XRF 儀器通常用於對較大面積的礦物和材料進行批量分析。

XRF 光譜儀所採用的技術之所以可行，是因為原子與輻射相互作用時的行為。如果材料受到高能量、短波長輻射的激發，它就會被電離。如果能量夠高，它就有能力驅逐緊緊束縛的內部電子。此後，原子變得不穩定，導致外層電子取代缺失的內層電子，釋放能量。

XRF 光譜儀由兩個主要元件組成：

• X射線輸出
• 靈敏度夠高，可以偵測入射光中發出的螢光 X 射線的偵測器。

然後，該陣列向樣品發射 X 射線或伽馬射線束，激發其中的電子。內部原子發生位移，取代它們的原子從上方的軌道殼層降低。這會降低結合能，而能量的釋放則稱為螢光。

使用 XRF 分析儀（如光譜儀）的好處是它們可以即時記錄這種能量爆發。使用 XRF 光譜儀進行分析的樣品製備技術有很多，包括：

簡而言之，X射線螢光（XR）是一種用於確定材料元素組成的無損分析技術。 XRF 分析儀透過測量樣品在受到主 X 射線源激發時發出的螢光或二次 X 射線來確定樣品的化學性質。

該技術被廣泛應用於世界各地許多分析實驗室的快速表徵工具，應用領域包括冶金、法醫學、聚合物、電子、考古學、環境分析、地質學和採礦業。

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