与能量色散X荧光光谱仪不同,波长色散X荧光光谱仪需要使用分光晶体,将不同不断的X射线分开,分光晶体是作为波长色散荧光光谱仪的重要部件存在。
分光晶体 是晶体分光系统的核心部件,为了获得ZUI佳的分析效果,晶体的选择是十分重要的。分光晶体相当于光学光谱仪中棱镜和光栅,X射线区域之所以不能使用棱镜或光栅作为的分光单元,是因为X射线的波长短、能量大、穿透力强、几乎不发生折射。
晶体分光的原理是根据布拉格衍射定律2dsinθ=mλ,当波长为λ的X射线以θ角射到晶体时,如果晶面间距为d,则在出射角为θ的方向可以观测到波长为λ=2dsinθ的一级衍射及波长为λ/2、λ/3、… 高级次衍射。改变θ角,可以观测到其他波长的X射线,从而使不同波长的X射线得以分开。
能量色散型X荧光光谱仪
大部分分光晶体为无机或有机盐类单晶,也可使用人造多晶膜晶体。不同的分光晶体的2d值及适用范围也不同。分光晶体选用时应考虑以下因素:
1)衍射强度高
分光晶体的低级次线的衍射强度一般大于高一次级次线,衍射强度也随波长而变化。晶体表面的光洁度、晶体结构的完整性、晶体的不同晶面都会影响衍射强度。
2)分辨率高,利于减少谱线干扰
分辨率是指分光晶体能分开或辨别两条波长十分相近谱线的能力。同一晶体的不同晶面会有不同的分辨率,一般选用高分辨率的晶体和晶面。分辨率同时受角色散率和发散度的影响。
3)波长色散型X射线光谱仪信噪比高
信噪比是指信号与噪声的比值,一般选用信噪比高的晶体。
4)温度效应小
一般地,随衍射角的增大,晶体的热膨胀系数对谱峰位移的影响也将增大。所选晶体应是受温度、湿度影响小的。
波长X荧光光谱仪中重要的就是分光系统,而分光晶体是分光系统的重要部件。