手持式荧光光谱仪工作原理详解

从手持式荧光光谱仪前面底端的x射线管生成x射线束，这个x射线束具有足够的能量，在发射出来的一瞬间击中试料表面的原子壳内层的电子上。当x射线束接触到试料表面的原子壳，电子受到激励，从原子壳的内侧轨道发生位移。这种位移是由手持式荧光光谱仪发射的x射线束与通过在适当的轨道上保持电子耦合能而发射的能量之间的能量差导致的。当x射线束的能量高于电子耦合能量时，会发生位移。在原子中，电子固定在具有特定能量的特定位置，以确定轨迹。 此外，原子的轨道壳之间的间隔是各元素的原子固有的，因此原子钾( k )与金( Au )和银( Ag )的电子层之间的距离不同。

手持式荧光光谱仪的荧光是指：当电子碰到轨道时，剩下的空腔使原子不稳定。 要修正这种不稳定性，必须立即填充原子。这些空腔可以从高轨电子转移到低轨。例如，电子从原子的内层(接近核)移动时，来自下壳的电子向下移动，填充间隙。当电子离核越远，其能量就越高。因此，从电子较高的电子层移动到核附近的电子层时，会失去一定程度的能量。 丢失的能量等于两个电子层之间的能量差，其取决于两个电子层之间的距离。对于每个元素而言，两个轨道之间的距离是单一的，所以，我们可以根据能量损失来识别这个元素。对于每种元素而言，手持式荧光光谱仪荧光x射线中的能量损失量是单一的。所以试料中检测出的各个荧光能量是特定的。为了确定每个现有元素的量，我们就可以通过测量仪器或其它软件来计算各个能量的比例。

整个荧光过程是瞬间完成的。在这个过程，使用手持式荧光光谱仪可以在几秒内完成。在实际的测量过程中，测量所需的实际时间取决于样品的性质和内容水平。通常高比率的手持式荧光光谱仪需要几秒钟，但数百万级别的仪器可能需要几分钟。