有关XRF的常见术语和问答（1）

X射线

X射线（X ray）是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波，由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。其特性通常用能量（keV）或波长（nm）描述。

X射线是原子内层电子在高速运动电子的冲击下产生跃迁而发射的光辐射，其波长很短约介于0.001~25 nm之间。由于X射线属于电磁波，所以能产生反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振和吸收等现象。X射线光谱法常用波长在0.01—22.8nm（LiKα）。

韧致辐射

轫致辐射（Brehmstrahlung Radiation）或称连续辐射（Continuum Radiation），是由于电子撞击在X射线管的阳极上被减速而在光谱中出现的噪声。由于来自样品到探测器的X射线的后向散射而产生的非常宽的峰，可能出现在所有XRF光谱中。峰值处的能量为X射线管所加电压的2/3。在较低密度样品散射的XRF谱中更突出，因为更多的X射线源光子回到探测器。

X射线荧光XRF

X射线荧光（X ray fluorescence）是X射线照射在物质上而产生的次级X射线。所以X射线荧光仍是X射线。

特征X射线

高能量粒子与原子碰撞，将内层电子逐出，产生空穴, 此空穴由外层电子填补，同时释放出能量，辐射x射线，其波长只与原子处于不同能级时发生电子跃迁的能级差有关，而原子的能级是由原子结构决定的，因此，我们称之为特征X射线（characteristic X ray ）。

特征X射线光谱依据跃迁到不同的内层轨道K层、L层、M层分别称为K系、L系、M系特征X射线。特征X射线光谱中，特征线光子的能量等于跃迁的始态与终态能级间的能量差。

莫斯莱定律

莫斯莱(Moseley)确立了不同元素的特征X射线波长λ与原子序数Z之间的关系，这就是莫斯莱定律：

λ=K(Z− S) −2

式中K和S是常数。

特征X射线能量E与原子序数Z之间的关系为：

俄歇效应：伴线

由原子内层电子跃迁产生的特征X射线光子在离开原子前被吸收并释放电子的过程称为俄歇电子发射或俄歇效应（Auger effect）。俄歇效应释放能量一定的电子叫做俄歇电子，在谱图上形成的图形称为伴线或卫星线。在X射线光谱学中属于非图标线。

俄歇电子发射和荧光发射是两种竞争性效应。元素越轻，越容易产生俄歇效应。这就是轻元素荧光产额低的主要原因。

荧光效应：荧光产额

当原子内层发生电离产生空位时，较高能级的电子填补低层空位，并以光子形式释放跃迁能量，这一过程称为荧光发射过程或荧光效应。所产生的X 射线称为荧光X射线。

原子内层产生荧光发射的概率称为荧光产额ω。它取决于发射的光子数与原子内层空位数的比值。

X射线与物质的相互作用

具有穿透作用，电离作用，荧光作用，热作用和干涉、衍射、反射、折射作用。

一束X射线通过物质时，就能量转换而言，它的能量分为三部分：散射（改变前进方向：相干散射、非相干散射），吸收（产生光电效应：荧光X射线、俄歇电子）和热效应。





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