7.3　X射线荧光光谱分析特点

X射线荧光光谱分析是指试样中的元素受到足够能量的激发后发射出特征X射线（荧光），根据特征X射线的波长及其强度进行定性、定量分析的方法。众所周知，原子是由原子核和核外电子构成的，电子处在核外不同能级的壳层上，这些壳层自内向外依次称为K（n=1）层，L（n=2）层，M（n=3）层……当用具有足够高能量的微观粒子（电子、质子或X射线光子等）照射样品时，即可驱出原子内部某个壳层上的电子，使它跳到能级较高的未被电子填满的外部壳层或离开此原子体系而使原子电离，这时此原子中的内部壳层即出现了空位，使整个原子体系的能量升高而处于不稳定的激发态或电离态；随后在大约10-14～10-7s时间内，根据能量最低原理，受激原子发生外层电子自高能态向低能态的跃迁过程，从而使该体系的能量又降到最低而重新回到了稳定态。根据波尔原理，原子中发生这种电子跃迁的同时将辐射出带有一定频率或能量的谱线，这种谱线对各种不同原子是特征的，因而叫标识谱线。例如，当原子最内层（即K层，n=1）的一个电子被逐出至外部壳层，而由n=2的上层的一个电子跃入填补时，产生的辐射叫Kα辐射；如果由M层（n=3）跃入K层，产生的辐射叫Kβ辐射。同样，如果是L层电子被击出而由M、N等层的电子跃入填空时，就会产生L系甚至M、N等系的谱线。这些谱线由于具有不同的波长和能量可以用晶体分光或能量探测的方式分别加以区分。X射线荧光光谱分析法就是根据各种不同元素的特征谱线的波长及其强度对物质成分进行定性和定量分析的一种方法。

X射线荧光光谱分析与其他分析方法相比，具有明显不同特点。

①与原级X射线发射法相比，不存在连续光谱，以散射线为主构成的本底强度小，峰底比（谱线与本底强度的比值）和分析灵敏度显著提高。

②与光学光谱法相比，由于X射线光谱的产生来自原子内层电子的跃迁，所以，除轻元素外，X射线光谱基本上不受化学键的影响，定量分析中的基体吸收和元素间激发（增强）效应较易于校正或克服；同时，元素谱线的波长不随原子序数呈周期性变化，而是服从莫塞莱定律，因而谱线简单，谱线的干扰现象比较少。

③制样一般比较简单，适合于多种类型的固态和液态物质的测定，并易于实现分析过程的自动化，由于样品在激发过程中不受破坏，强度测量的再现性好，便于进行无损分析。

由于具有上述特点，X射线荧光光谱分析法近二三十年来取得了蓬勃发展，目前已广泛地应用于各个生产领域和科研部门，成为一项极重要的分析手段。