波長色散熒光光譜儀的工作原理是利用原級X射線或其他光子源激發待測物質中的原子,使之產生熒光(次級X射線),并通過分光晶體和探測器系統對產生的特征X射線進行測量,從而進行物質成分分析。以下是具體介紹:
1、激發過程:當樣品被X射線管產生的高能X射線照射時,樣品中元素的原子內殼層電子會被激發,形成空穴。這些空穴隨后由外層電子躍遷填補,過程中釋放出具有特定能量的特征X射線。
2、熒光產生:受激發的原子發射出特征X射線,即次級X射線,這些射線帶有元素特定的能量或波長信息。這一過程稱為熒光輻射,是X射線熒光光譜分析的基礎。
3、分光檢測:分光晶體根據布拉格定律,將不同波長的X射線分開。探測器測量不同波長的X射線強度,通過分析這些數據,可以確定樣品中各元素的含量。

4、同步運動:如果分光晶體和探測器做同步運動,不斷改變衍射角,可以獲得樣品內各種元素所產生的特征X射線的波長及各個波長X射線的強度,據此進行特定分析和定量分析。
5、數據處理:探測器將X射線光子轉換為電信號,經過放大和轉換后,由計算機系統進行處理和分析,最終得到樣品中元素的種類和含量。
6、應用領域:波長色散熒光光譜儀廣泛應用于材料科學、地質學、環境保護等領域,用于元素分析和組分分析。
總的來說,波長色散熒光光譜儀通過精確控制X射線的激發和檢測過程,實現了對樣品中元素的快速、準確分析。這種技術在科學研究和工業應用中發揮著重要作用,為材料的成分分析提供了強有力的工具。