XRF分析方程（一）

（1）定性分析的物理基础

XRF有两种分析方式:定性分析和定量分析。而定性分析的物理基础就是莫塞莱定律。莫塞莱通过元素周期表中各种元素的特征X荧光，找到了X射线荧光强度和原子系数存在着某种特定的关系。通过大量的实验，测量从铝到金元素之间各元素受激发产生的特征X射线，发现了各元素特征X射线荧光与原子系数成一定的比例关系，这就是莫塞莱定理,即:

式中:Q为常数，v为X荧光射线的频率，Z为原子系数。

根据原本芮得柏格公式相应的标记，针对具体的情况，计算K_α谱线和L-α谱线的莫塞莱公式简化为:

式中Z为原子系数，V是谱线频率，R为通常线光谱的基频，b为屏蔽因子。

根据波尔原子经典模型及X荧光产生的机理，原子光谱是由形成空穴后外层电子的跃迁产生的，元素性质最终是由外层电子的形态决定的。因此特征X荧光与外层电子没有关系，只与原子核有关。提供了一种测定原子序数的方法。莫塞莱定理定性分析的机理就是这样。

莫塞莱定理就是测定相应元素的特征X射线的波长，将其和已知元素的波长进行对比,从而确定是那种元素。定性分析就是利用X光管产生入射X射线，入射X射线经过一定的角度照射样品，与样品分析表面产生作用，使其中的分析元素受激发产生特征X荧光，特征X荧光以一定的角度从样品中出射，出射的特征X荧光经过分光晶体衍射,利用探测系统测定经过分光晶体衍射的特征X射线，并利用记录仪器将依次出现的谱线自动记录在光谱图上，再利用相应的算法解析谱图，最后经过相应的工作曲线以确定样品中所含的元素。

定性分析思路如图:

[1]曹发明. XRF分析技术在土壤重金属检测中的应用研究[D].成都理工大学,2014.

[2]基于X射线衍射物相定量分析外标法的研究[J].辛艳青,杨田林,宋淑梅,李延辉.科技创新与应用.2013(34)

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