什么是xrf測(cè)試?xrf測(cè)試的基本原理是什么?

XRF指的是X射線熒光光譜儀，可以快速同時(shí)對(duì)多元素進(jìn)行測(cè)定的儀器。在X射線激發(fā)下，被測(cè)元素原子的內(nèi)層電子發(fā)生能級(jí)躍遷而發(fā)出次級(jí)X射線（X-熒光）。從不同的角度來觀察描述X射線，可將XRF分為能量散射型X射線熒光光譜儀，縮寫為EDXRF或EDX和波長(zhǎng)散射型X射線熒光光譜儀，可縮寫為WDXRF或WDX，但市面上用的較多的為EDX。WDX用晶體分光而后由探測(cè)器接收經(jīng)過衍射的特征X射線信號(hào)。如分光晶體和探測(cè)器做同步運(yùn)動(dòng)，不斷地改變衍射角，便可獲得樣品內(nèi)各種元素所產(chǎn)生的特征X射線的波長(zhǎng)及各個(gè)波長(zhǎng)X射線的強(qiáng)度，并以此進(jìn)行定性和定量分析。EDX用X射線管產(chǎn)生原級(jí)X射線照射到樣品上，所產(chǎn)生的特征X射線進(jìn)入Si（Li）探測(cè)器，便可進(jìn)行定性和定量分析。EDX體積小，價(jià)格相對(duì)較低，檢測(cè)速度比較快，但分辨率沒有WDX好。

XRF用的是物理原理來檢測(cè)物質(zhì)的元素，可進(jìn)行定性和定量分析。即通過X射線穿透原子內(nèi)部電子，由外層電子補(bǔ)給產(chǎn)生特征X射線，根據(jù)元素特征X射線的強(qiáng)度，即可獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理。它只能測(cè)元素而不能測(cè)化合物。但由于XRF是表面化學(xué)分析，故測(cè)得的樣品必須滿足很多條件才準(zhǔn)，比如表面光滑，成分均勻。如果成分不均勻，只能說明在XRF測(cè)量的那個(gè)微區(qū)的成分如此，其他的不能表示。

XRF的優(yōu)點(diǎn)：

分析速度高。測(cè)定用時(shí)與測(cè)定精密度有關(guān)，但一般都很短，2-5分鐘就可以測(cè)完樣品中的全部元素。

非破壞性。在測(cè)定中不會(huì)引起化學(xué)狀態(tài)的改變，也不會(huì)出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一試樣可反復(fù)多次測(cè)量，結(jié)果重現(xiàn)性好。

分析精密度高。制樣簡(jiǎn)單，固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析。

測(cè)試元素范圍大，WDX可在ppm-100%濃度下檢測(cè)B5-U92，而EDX可在1ppm-100ppm下檢測(cè)大多數(shù)元素，Na11-U92。此外還可以檢測(cè)Cu合金中的Be含量。

可定量分析材料元素組成，分辨率高，探針尺寸為500μm (WDX), 75μm (EDX)。

X射線熒光的物理原理：

X射線是電磁波譜中的某特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁波，其特性通常用能量（單位：千電子伏特，keV）和波長(zhǎng)（單位：nm）描述。

X射線熒光是原子內(nèi)產(chǎn)生變化所致的現(xiàn)象。一個(gè)穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自特有的能量在各自的固定軌道上運(yùn)行，內(nèi)層電子（如K層）在足夠能量的X射線照射下脫離原子的束縛，釋放出來，電子的逐放會(huì)導(dǎo)致該電子殼層出現(xiàn)相應(yīng)當(dāng)電子空位。這時(shí)處于高能量電子殼層的電子（如：L層）會(huì)躍遷到該低能量電子殼層來填補(bǔ)相應(yīng)當(dāng)電子空位。由于不同電子殼層之間存在著能量差距，這些能量上的差以二次X射線的形式釋放出來，不同的元素所釋放出來的二次X射線具有特定的能量特性。這一個(gè)過程就是我們所說的X射線熒光（XRF）。

X射線的波長(zhǎng)

元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(zhǎng)的X射線，根據(jù)莫斯萊定律，熒光X射線的波長(zhǎng)λ與元素的原子序數(shù)Z有關(guān)，其數(shù)學(xué)關(guān)系如下：

λ=K(Z? s) ?2

式中K和S是常數(shù)。

X射線的能量

而根據(jù)量子理論，X射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個(gè)光具有的能量為：

E=hν=h C/λ

式中，E為X射線光子的能量，單位為keV；h為普朗克常數(shù)；ν為光波的頻率；C為光速。

因此,只要測(cè)出熒光X射線的波長(zhǎng)或者能量,就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎(chǔ)。此外,熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進(jìn)行元素定量分析。

X射線熒光應(yīng)用及分析：

a) X射線用于元素分析，是一種新的分析技術(shù)，但在經(jīng)過二十多年的探索以后，現(xiàn)在已完全成熟，已成為一種廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域。

b) 每個(gè)元素的特征X射線的強(qiáng)度除與激發(fā)源的能量和強(qiáng)度有關(guān)外，還與這種元素在樣品中的含量。

c) 根據(jù)各元素的特征X射線的強(qiáng)度，也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理。

相信通過閱讀上面的內(nèi)容，大家對(duì)xrf測(cè)試有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的專業(yè)水平。深圳創(chuàng)芯在線檢測(cè)技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)知名的電子元器件專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，建有標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室3個(gè)，實(shí)驗(yàn)室面積1000平米以上。檢測(cè)服務(wù)范圍涵蓋：電子元器件測(cè)試驗(yàn)證、IC真假鑒別，產(chǎn)品設(shè)計(jì)選料、失效分析，功能檢測(cè)、工廠來料檢驗(yàn)、元器件X-Ray檢測(cè)以及編帶等多種測(cè)試項(xiàng)目。