手持式合金分析儀的工作原理

 

手持合金分析儀的工作原理主要基于X射線(xiàn)熒光光譜分析技術(shù)。

 

當X射線(xiàn)管發(fā)射的高能X射線(xiàn)撞擊到被測樣品時(shí)，可以擊出原子的內層電子，導致殼層空穴。此時(shí)，外層電子從高軌道躍遷到低能軌道來(lái)填充這些空穴，過(guò)程中會(huì )釋放出特征X射線(xiàn)。X射線(xiàn)探測器將這些特征X射線(xiàn)的光信號轉換成電信號，從而得到待測元素的特征信息，進(jìn)而分析出金屬材料的元素成分和含量。

 

此外，手持合金分析儀通常采用火花激發(fā)或激光激發(fā)的方式使金屬材料產(chǎn)生光譜。激發(fā)過(guò)程中，金屬表面的微小區域被迅速加熱并蒸發(fā)，產(chǎn)生高溫和高密度的等離子體。在這個(gè)等離子體中，金屬元素的原子或分子被激發(fā)并釋放出特征光譜。光學(xué)系統會(huì )將這些特征光譜收集并傳輸到檢測器上，檢測器將光譜轉換成電信號，再通過(guò)放大、濾波等處理過(guò)程，提取出與元素成分和含量相關(guān)的信息。

 

每個(gè)原子都有自己固定數量的電子，這些電子的數量等同于核子中的質(zhì)子數量。從元素周期表中的原子數可以得知質(zhì)子的數目，每個(gè)原子數都對應固定的元素名稱(chēng)。例如，鐵的原子數為26，其Kα能量大約是6.4千電子伏。特定元素在一定時(shí)間內所放射出來(lái)的X射線(xiàn)的數量或密度可以用來(lái)衡量這種元素的數量。典型的XRF能量分布光譜顯示了不同能量時(shí)光子密度的分布情況。