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手持式合金分析儀是一種XRF光譜分析技術(shù)，X光管產(chǎn)生的X射線打到被測樣品時可以擊出原子的內(nèi)層電子，出現(xiàn)殼層空穴，當(dāng)外層電子從高軌道躍遷到低能軌道來填充軌道空穴時，就會產(chǎn)生特征X射線。X射線探測器將樣品元素的X射線的特征譜線的光信號轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號來得到待測元素的特征信息。
手持合金分析儀的工作原理主要基于X射線熒光光譜分析技術(shù)。
當(dāng)X射線管發(fā)射的高能X射線撞擊到被測樣品時，可以擊出原子的內(nèi)層電子，導(dǎo)致殼層空穴。此時，外層電子從高軌道躍遷到低能軌道來填充這些空穴，過程中會釋放出特征X射線。X射線探測器將這些特征X射線的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而得到待測元素的特征信息，進(jìn)而分析出金屬材料的元素成分和含量。
此外，手持合金分析儀通常采用火花激發(fā)或激光激發(fā)的方式使金屬材料產(chǎn)生光譜。激發(fā)過程中，金屬表面的微小區(qū)域被迅速加熱并蒸發(fā)，產(chǎn)生高溫和高密度的等離子體。在這個等離子體中，金屬元素的原子或分子被激發(fā)并釋放出特征光譜。光學(xué)系統(tǒng)會將這些特征光譜收集并傳輸?shù)綑z測器上，檢測器將光譜轉(zhuǎn)換成電信號，再通過放大、濾波等處理過程，提取出與元素成分和含量相關(guān)的信息。
每個原子都有自己固定數(shù)量的電子，這些電子的數(shù)量等同于核子中的質(zhì)子數(shù)量。從元素周期表中的原子數(shù)可以得知質(zhì)子的數(shù)目，每個原子數(shù)都對應(yīng)固定的元素名稱。例如，鐵的原子數(shù)為26，其Kα能量大約是6.4千電子伏。特定元素在一定時間內(nèi)所放射出來的X射線的數(shù)量或密度可以用來衡量這種元素的數(shù)量。典型的XRF能量分布光譜顯示了不同能量時光子密度的分布情況。
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