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无论分子初处于哪一个激发单重态,通过内转换及振动弛豫,均可返回到激发单重态的低振动能级,然后再以辐射形式发射光而返回至基态的任一振动能级上,这时发射的光称为荧光。由于振动弛豫和内转换损失了部分能童,故荧光的波长总比激发光波长要长。发射荧光的过程为 秒。由于电子返回基态时可以停留在基态的任一振动能级上,因此得到的荧光谱线有时呈现几个非常靠近的峰。通过进一步振动弛豫,这些电子都很快地回到基态的低振动能级。
主要使用x射线束激发荧光辐射,次是在1928年由尔和施雷伯提出的。到了现在,该方法作为非破坏性分析技术,并作为过程控制的工具,广泛应用于采掘和加工工业。原则上,轻的元素,可分析出铍z=4,但由于仪器的局限性和轻元素的低x射线产量,往往难以量化,所以针对能量分散式的x射线荧光光谱仪,可以分析从轻元素的钠z=11到-,而波长分散式则为从轻元素的硼到-。
原子荧光光度计利用惰性气体气作载气,将气态氢化物和过量氢气与载气混合后,导入加热的原子化装置,氢气和气在火焰装置中燃烧加热,氢化物受热以后迅速分解,被测元素离解为基态原子蒸气,其基态原子的量比单纯加热、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素生成的基态原子高几个数量级。原子荧光分析仪分非色散型原子荧光分析仪与色散型原子荧光分析仪。这两类仪器的结构基本相似,差别在于单色器部分。
x射线荧光光谱仪具有广泛的应用,包括火成岩,沉积岩和变质岩学研究土壤调查例如,测量矿石品位水泥生产陶瓷和玻璃制造冶金例如控制环境研究例如,对空气过滤器上的颗粒物进行分析石油工业例如,和石油产品的硫含量地质和环境研究中的现场分析使用便携式手持式xrf光谱仪x射线荧光-适合涉及以下方面的研究岩石和沉积物中主要元素si,ti,al,fe,mn,mg,ca,na,k,p的批量化学分析痕量元素的大量化学分析丰度>; 1 ppm; ba,ce,co,cr,cu,ga,la,nb,ni,rb,sc,sr,rh,u,v,y,zr,zn岩石和沉积物-微量元素的检出限通常为百万分之几x射线荧光光谱仪于分析相对较大的样本,通常>; 1克可以制成粉末状并有效均质化的材料可获得组成相似,特征明确的标准的材料含有高丰度元素的材料,其吸收和荧光效应得到了-的理解在大多数情况下,对于岩石,矿石,沉积物和矿物,样品会被磨成细粉。在这一点上,可以直接进行分析,尤其是在痕量元素分析的情况下。但是,各种元素尤其是铁的丰度范围非常广,而粉末状样品中的晶粒尺寸范围也很广,这使得与标准品进行比例比较变得-麻烦。因此,通常的做法是将粉末状样品与化学助熔剂混合,然后使用熔炉或煤气燃烧器将粉末状样品熔化。熔化会产生一种均质的玻璃,可以对其进行分析并计算出的元素。
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