XRF 的最低检测限取决于多个因素，包括样品中的元素浓度、分析的样品类型和使用的 XRF 光谱仪。
对于大多数元素，XRF 可以检测到低至 2-20 纳克/平方厘米的浓度。这意味着它可以检测到样品中极少量的元素。
检测限可因样品类型而异。例如，食品样品的检测限可能较低，为 2-4 吨，而药品的检测限可能较高，为 20 吨。矿石的检测限可能更高，可达 40 吨。
检测限还取决于所使用的样品制备技术。例如，熔珠 XRF 技术是将样品研磨成细小颗粒并压缩成光滑平整的颗粒，这种技术可以提高对排放物的检测。不过，这种技术可能无法检测微量元素，因为样品需要稀释。
XRF 检测样品中元素的深度还取决于元素的原子量。较轻的元素比较重的元素更难探测，探测深度一般在样品表面以下 1-1000 微米之间。
使用的 XRF 光谱仪类型也会影响探测极限。能量色散 XRF (ED-XRF) 光谱仪简单易用，但分辨率可能较低，而波长色散 XRF (WD-XRF) 光谱仪较为复杂昂贵，但分辨率较高。
总之，XRF 的最低检测限取决于元素浓度、样品类型、样品制备技术、元素原子量以及所用 XRF 光谱仪的类型。
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