XRF的波長色散型和能量色散型有什么區(qū)別

　　X射線熒光光譜分析(XRF)是一種比較新型的可以對多元素進行快速同時測定的儀器。在X射線激發(fā)下，被測元素原子的內(nèi)層電子發(fā)生能級躍遷而發(fā)出次級X射線(X-熒光)在XRF分析中，波長色散型和能量色散型從不同的角度來觀察描述X射線所采用的兩個物理量。雖然光波色散型(WD-XRF) X 射線熒光光譜儀與能量色散型(ED-XRF)X射線熒光光譜儀同屬于X射線熒光分析儀，它們產(chǎn)生信號的方法相同，最后得到的波譜也極為相似，但由于采集數(shù)據(jù)的方式不同，WD-XRF(波譜)與ED-XRF(能譜)在原理和儀器結(jié)構(gòu)上有所不同，功能也有區(qū)別。下面將對這兩種類型進行詳細解釋和比較。

　　1.原理區(qū)別：波長色散型XRF利用晶體對不同波長的X射線進行衍射分散，從而分離出不同波長的X射線，并通過檢測器進行檢測和分析。當入射X射線照射到晶體上時，晶體中的原子排列會導致X射線的衍射，使得特定波長的X射線被分散到不同的角度。通過旋轉(zhuǎn)晶體或檢測器，可以選擇性地檢測特定波長的X射線，從而實現(xiàn)元素的定量分析。而能量色散型XRF則是通過能量分析來區(qū)分不同元素發(fā)出的X射線。入射X射線被樣品激發(fā)后，不同元素所發(fā)出的X射線具有不同的能量。能量色散型XRF使用能量分辨率高的固態(tài)探測器來測量這些X射線的能量，從而實現(xiàn)元素的檢測和定量分析。

　　2. 結(jié)構(gòu)區(qū)別：波長色散型熒光光譜儀(WD-XRF) ，通常包括X射線源、樣品臺、晶體衍射器和檢測器等組件，其中晶體起到波長分散的作用。為了準且測量衍射光束與入射光束的夾角，分光晶體系統(tǒng)安裝在一個精密的測角儀上，還需要一龐大而精密并復雜的機械運動裝置。由于晶體的衍射，造成強度的損失，要求作為光源的X射線管的功率要大，一般為2-3千瓦，單X射線管的效率極低，只有1%的功率轉(zhuǎn)化為X射線輻射功率，大部分電能均轉(zhuǎn)化為而能產(chǎn)生高溫，所以X射線管需要專門的冷卻裝置(水冷或油冷)，因此波譜儀的價格往往比能譜儀高。

　　能量色散型熒光光譜儀(DE-XRF)， 儀器結(jié)構(gòu)簡單。 裝置既省略了晶體的精密運動裝置，也無需精確調(diào)整。還避免了晶體衍射所照成的前度損失，光源使用的X射線管功率低，一般在100W一下，不需要昂貴的高壓發(fā)生器和冷卻系統(tǒng)，空氣冷卻即可，節(jié)省電力。

　　3. 功能區(qū)別：波長色散型XRF適用于需要高分辨率的元素分析，尤其在需要分析重元素時效果更佳。而能量色散型XRF則更適用于快速分析和大范圍元素檢測，尤其在分析輕元素時具有優(yōu)勢。

　　就定性分析而言，在分析多種元素時能量色散型熒光光譜儀優(yōu)于單道晶體譜儀。就測量個別分析元素而言，波長色散型熒光光譜儀更優(yōu)。如果分析的元素事先不知道，用能量色散較好，而分析元素已知則用多道晶體色散儀好。對易受放射性損傷的樣品，如果液體，有機物(可能發(fā)生輻射分解)，玻璃品，工藝品(可能發(fā)生褪色)等，用能量色散型熒光光譜儀分析特別有利。能量色散型熒光光譜儀很適合動態(tài)系統(tǒng)的研究。如在催化，腐蝕，老化，磨損，改性和能量轉(zhuǎn)換等與表面化學過程有關(guān)的研究。

　　波長色散型XRF和能量色散型XRF在原理、結(jié)構(gòu)和功能上存在明顯差異，選擇合適的XRF配置取決于具體的分析需求和應用場景。通過深入了解這兩種類型的區(qū)別，可以更好地選擇適合的XRF儀器進行元素分析和檢測。

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