XRF 光谱通常无法检测到较轻的元素,特别是元素周期表中钠 (Na) 以下的元素。造成这种限制的原因是 XRF 的工作能级不足以将较轻元素的电子激发到可检测的水平。
解释:
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能级和检测:X 射线荧光光谱仪的工作原理是用 X 射线轰击样品,当样品中的原子的电子移动到更高的能级时,就会发射二次 X 射线。这些二次 X 射线的能量是样品中元素的特征。然而,轻元素的能级较低,而 XRF 中使用的 X 射线能量通常不足以将这些电子激发到可检测的水平。
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元素范围:XRF 可检测的典型元素范围从钠(Na,原子序数 11)到铀(U,原子序数 92)。原子序数小于 11 的元素,如锂、铍和硼,通常无法使用标准 XRF 技术检测到。
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轻元素的定量:即使理论上可以检测到轻元素,其定量也可能不可靠,特别是在松散粉末样品中。这是因为较轻元素的信号很容易被较重元素的信号所淹没,从而使精确测量变得困难。
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应用限制:无法检测较轻的元素会限制 XRF 在某些应用中的实用性,例如在分析某些类型的矿物或化合物时,较轻的元素会发挥重要作用。例如,在分析硅酸盐矿物时,氧、硅和铝等元素至关重要,但使用 XRF 可能无法准确量化。
总之,XRF 光谱是分析各种元素的强大工具,但由于检测所需的能级存在根本性限制以及量化方面的实际挑战,其对轻元素的有效性有所降低。
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