? ? ? ?(1)X射線是一種電磁波,波長比紫外線還要短,為0.001- 10nm左右。X射線照射到 物質上面以后,從物質上主要可以觀測到以下三種X射線。熒光X射線、散射X射線、透過X射線,SIINT產品使用的是通過對第一種熒光X射線的測定,從物質中獲取元素信息(成 分和膜厚)的熒光X射線法原理。物質受到X射線的照射時,發生元素所固有的X射線(固 有X射線或者特征X射線)。熒光X射線裝置就是通過對該X射線的檢測而獲取元素信息。
(2)原理:高能粒子(電子或連續X射線等)與靶材料碰撞時,將靶原子內層電子(如K,L,M等層)逐出成為光電子,原子便出現一個空穴,此時原子處于激發態,隨即較外層電子立即躍遷到能量較低的內層空軌道上,填補空穴位。若此時以X射線的形式輻射多余能量,便是特征X射線。當K層電子被逐出后,所有外層電子都可能跳回到K層空穴便形成K系特征X射線。由L,M,N…層躍遷到K層的X光分別為Kα,Kβ,Kγ…輻射。同樣地,逐出L或M層電子后將有相應的L系或M系特征X射線:Lα,Lβ…;Mα,Mβ…。Kα,Kβ輻射的波長λ是特征的,它取決于K,L,M電子能層的能量: 可以看出,不同元素由于原子結構不同,各電子層的能量不同,所以它們的特征X射線波長也就各不相同。通常人們將X光管所產生的X射線稱為初級X射線。以初級X射線為激發光源照射試樣,激發態試樣所釋放的能量不為原子內部吸收而以輻射形式發出次級X射線,這便是X射線熒光由于各種元素發射具有特定波長(或能量)的標識X射線,可利用鋰漂移、硅半導體等不同探測器及能譜分析儀來確定元素的種類。而標識譜線強度可用來確定元素含量。
利用熒光X射線進行定量分析的時候,大致分為3個方法:
一個是制作測量線的方法(經驗系數法)。這個方法是測定幾點實際的已知濃度樣品,尋求想測定元素的熒光X射線強度和濃度之間的關系,以其結果為基礎測定未知樣品取得熒光X射線,從而得到濃度值。?
另一個方法是理論演算的基礎參數法(FP法)。這個方法在完全了解樣品的構成和元素種類前提,利用計算的各個熒光X射線強度的理論值,推測測定得到未知樣品各個元素的熒光X射線強度的組成一致。 還有一個是NBS-GSC法也稱作理論Alpha系數法。它是基于熒光X射線激發的基本原理,從理論上使用基本物理參數計算出樣品中每個元素的一次和二次特征X射線熒光強度的。基于此再計算Lachance綜合校正系數,然后使用這些理論α系數去校正元素間的吸收增強效應。它與經驗系數法不同,這些校正系數是從“理論”上取得的,而非建立在“經驗”上。因而它也不需要那么多的標樣,只要少數標樣來校準儀器因子。????