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关于XRF的发展历程介绍

2022.9.26

  1895年伦琴发现X射线;

  1910年特征X射线光谱的发现,为X射线光谱学的建立奠定了基础;

  20世纪50年代商用X射线发射与荧光光谱仪的问世,使得X射线光谱学技术进入了实用阶段;

  60年代能量色散型X射线光谱仪的出现,促进了X射线光谱学仪器的迅速发展,并使现场和原位X射线光谱分析成为可能。

  后来又出现了全反射和同步辐射X射线荧光光谱仪、粒子激发X射线光谱仪、微区X射线荧光光谱仪等。


1895年,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴意外地发现了X射线(又称伦琴射线)。1901年,伦琴因发现X射线而获得诺贝尔物理学奖。

1909年,英国物理学家查尔斯·格洛弗·巴克拉发现了从样本中辐射出来的X射线与样品原子量之间的联系,特征X射线光谱的发现,为X射线光谱学的建立奠定了基础;

1913年,英国的物理学家亨利·莫斯莱发现了一系列元素的标识谱线(特征谱线)与该元素的原子序数存在一定的关系。这些发现都为人们后期根据原子序数而不是根据原子量大小提炼元素周期表奠定了基础,同样也为人们建立起第一个X射线荧光光谱仪(XRF)打下了坚实的理论基础。亨利·莫斯利也是第一个使用X射线进行分析的人。他制造的仪器相对如今使用的仪器来说,相当的原始,只是一个用高能电子轰击样品的X射线管。

1928年,R.Glocker和H.Schreiber是第一批使用X射线技术对材料进行定量分析的科学家。然而,直到20世纪40年代,探测器技术才赶上,将该技术应用于实际环境。

1948年,Herbert Friedman 和Laverne Stanfield Birks建立起世界上第一台用于元素分析的X射线荧光光谱仪,这为后续光谱仪的商业化使用开辟了道路。探测器的改进是关键。

1967年,第一台商用便携式X射线荧光光谱仪问世。

1982年,第一台“手持式”XRF问世。探头重量超过31 kg,测量头连接到小车上,电子设备在小车上显示数据。

1994年,第一个一体式全手持式探测器诞生,具有实时数字信号处理和硅PIN二极管探测器。仪器重7千克,可测量的最轻元素是钛。

2001年,X射线管技术的进步使得用X射线管代替放射性同位素激发成为可能。X射线管具有许多优点,例如提高了安全性、更快的分析速度和更低的检出限。XRF光谱仪重2-3千克,可测量的最轻元素是镁。

2008年,SiPin探测器被硅漂移探测器取代,提高了仪器的光谱分辨率。

如今,这些仪器重量不到2kg,如今能够检测氟(通过氦吹扫)并测量钠到铀。


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