X熒光光譜儀是一種基于XRF(X Ray Fluorescence,X射線熒光)光譜分析技術(shù)的光譜分析儀器,具有、便攜、準確等特點。
熒光光譜儀的應(yīng)用非常廣泛,涉及:電力、石化、考古、金屬加工、壓力容器、廢舊物資回收、航空航天、地質(zhì)勘探、礦山測繪、開采、礦石分選、礦產(chǎn)貿(mào)易、金屬冶煉、環(huán)境監(jiān)測、土壤監(jiān)測、玩具、服裝、鞋帽、電子產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。那它是由哪些組成部分構(gòu)成的呢,主要有由光源、單色器(濾光片或光柵)、狹縫、樣品室、信號檢測放大系統(tǒng)和信號讀出、記錄系統(tǒng)組成。
光源用來激發(fā)樣品,單色器用來分離出所需要的單色光,信號檢測放大系統(tǒng)用來把熒光信號轉(zhuǎn)化為電信號,聯(lián)結(jié)于放大裝置上的讀出裝置用來顯示或記錄熒光信號。

X熒光光譜儀的組成
1.激發(fā)光源
理想化的激發(fā)光源:由于熒光體的熒光強度與激發(fā)光的強度成正比,因此,作為一種理想的激發(fā)光源應(yīng)具備:①足夠的強度;②在所需光譜范圍內(nèi)有連續(xù)的光譜;③其強度與波長無關(guān),即光源的輸出應(yīng)是連續(xù)平滑等強度的輻射;④光強要穩(wěn)定。符合這些要求的光源實際上并不存在。可作為激發(fā)光源的主要有氙燈、汞燈、氙-汞弧燈、激光器以及閃光燈。高壓氙弧燈是熒光光譜儀中應(yīng)用zui廣泛的一種光源。
2.單色器和濾光片
單色器的主要作用是把光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解成單色光,并能準確方便地“取出”所需要的某一波長的光,它是光譜儀的心臟部分。單色器主要由狹縫、色散元件和透鏡系統(tǒng)組成,其中色散元件是關(guān)鍵部件。色散元件是棱鏡和反射光柵或兩者的組合,它能將連續(xù)光譜色散成為單色光。
棱鏡單色器:棱鏡單色器是利用不同波長的光在棱鏡內(nèi)折射率不同將復(fù)合光色散為單色光的。棱鏡色散作用的大小與棱鏡制作材料及幾何形狀有關(guān)。常用的棱鏡用玻璃或石英制成。可見分光光度計可以采用玻,它適用于紫外、可見整個光譜區(qū)。
光柵單色器:光柵作為色散元件具有不少獨特的優(yōu)點。光柵可定義為一系列等寬、等距離的平行狹縫。光柵的色散原理是以光的衍射現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。常用的光柵單色器為反射光柵單色器,它又分為平面反射光柵和凹面反射光柵兩種,其中zui常用的是平面反射光柵。光柵單色器的分辨率比棱鏡單色器分辨率高(可達±0.2nm),而且它可用的波長范圍也比棱鏡單色器寬,且入射光80%的能量在一級光譜中。近年來,光柵的刻制復(fù)制技術(shù)也在不斷地改進,其質(zhì)量也在不斷的提高,因而其應(yīng)用日益廣泛。
狹縫:狹縫是單色器的重要組成部分,直接影響到分辨率。狹縫寬度越小,單色性越好,但光強度也隨之減少。
濾光片:熒光測量的主要誤差來自雜散光和散射光。消除這些誤差源除用單色器外還可用濾光片。濾光片具有便宜、簡單等優(yōu)點,因此它在熒光光譜儀中有廣泛的應(yīng)用。濾光片可分為玻璃濾光片、膠膜濾光片和干涉濾光片三種。本儀器所用的是玻璃濾光片。玻璃濾光片含有各種不同的金屬氧化物,因而呈現(xiàn)不同的顏色。它們透過的光線帶寬較寬,且因受金屬氧化物種類的限制,品種不多。但它具有穩(wěn)定、經(jīng)得起長期光照和便宜等優(yōu)點。

X熒光光譜儀的組成和原理
3.檢測器
檢測器有光電倍增管(PMT)和電荷耦合器件陣列檢測器(CCD)。
PMT是一種很好的電流源,在一定的條件下,其電流量與入射光強度成正比。雖然PMT對各個光子均起響應(yīng),但是平時都是測量眾多光子脈沖響應(yīng)的平均值。
電荷耦合器件陣列檢測器(CCD)是一類新型的光學(xué)多通道檢測器,它具有光譜范圍寬、量子效率高、暗電流小、噪聲低、靈敏度高、線性范圍寬,同時可獲取彩色、三維圖像等特點。CCD是一種靈敏的固體成像裝置,一般來說CCD的有效成像面積為1~8cm2。
4.讀出裝置
以前,熒光儀器的讀出裝置有數(shù)字電壓表、記錄儀(x~y型或x~t型)和陰ji示波器等幾種。
現(xiàn)今,隨著計算機軟硬件的發(fā)展使得人們可以根據(jù)不同的需要選擇不同的直觀的視頻讀出方式。