材料百科

波长色散X射线谱

2023-05-02

wavelength dispersive x-ray spectroscopy

简介

简称WDS。用高能量电子束轰击
样品产生的特征X射线,通过全聚焦
X射线谱仪得到X射线强度与X射
线波长关系的图谱,根据谱峰的波长
和强度来确定被测样品中的元素及含
量的一种测试技术。与能量色散X射
线谱(EDS)的测定原理相同。电子束
在样品上的轰击直径约为1000~
3000nm。全聚焦X射线谱仪由分光晶
体和探测器组成。分光晶体面间距d
值一定时,一定波长的X射线满足布
拉格衍射条件才能产生强衍射峰。样
品被轰击表面、分光晶体、探测器三者
位于同一聚焦圆(罗兰圆)上,由于样
品发射出的特征X射线入射到分光
晶体上,再由晶体反射出的角度(即布
拉格角θ)满足布拉格衍射条件时,探
测器便可测出该元素特征谱线的强
度,由此计算获得该元素的含量。为分
析轻元素B到重元素U的特征X射
线,其波长范围为0.1~10nm,可使
用的分光晶体的晶面间距d值可在
0.2~10nm。通常使用的晶体有LiF
(200)、Ge (111)、PET(季戊丙醇)
(002)、EDDT(020)、ADP(101)、RAP
(001)、TAP (001)等,这些晶体可供
分析不同元素 (原子序数在4~92范
围内)选用。用波长色散X射线分析
中等原子序数的元素探测极限约为
100μg/g,准确度可达±1%,比能量色
散X射线谱 (EDS)分析元素探测极
限要低。在材料研究中用来测定析出
相或夹杂物的元素组成,合金中原子
的互扩散、表面氧化或腐蚀的成分等,
还应用于考古及公安侦破中毒品的材
质鉴定。