前言：Elvax是專門(mén)針對(duì)歐盟RoHS指令的專用X射線熒光能譜儀，Amptek公司提供的X-123集成Si-PIN高能量分辨率X射線正比探測(cè)器，它具有高能量分辨率、高信噪比的特點(diǎn)，在同類產(chǎn)品中具有檢出限低、測(cè)量可信性高、系統(tǒng)可擴(kuò)充性好、整體可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，作為相關(guān)企業(yè)進(jìn)行快速篩選的最好工具，是成功應(yīng)對(duì)歐盟RoHS指令的最佳選擇。第一章：Elvax介紹Elvax由儀器主機(jī)和一臺(tái)商用PC構(gòu)成，主機(jī)和PC之間由USB連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。 X光管發(fā)射原級(jí)X射線，經(jīng)過(guò)濾光片和準(zhǔn)直器后照射在樣品上，樣品中所含有的各種元素被原級(jí)X射線激發(fā)，放出代表所含有的元素的特征X射線（稱為熒光X射線），用集成Si-PIN高能量分辨率X射線正比探測(cè)器X-123檢測(cè)，得到包含所有元素特征X射線的能譜圖，對(duì)譜圖進(jìn)行解析以后得到各元素相關(guān)的譜線強(qiáng)度，即可對(duì)元素的濃度進(jìn)行定量分析。 高壓電源用來(lái)給X光管供電，以使其能發(fā)出X射線。X光管高壓電源啟停以及管電壓、管電流的控制都是PC通過(guò)MP411接口卡進(jìn)行控制，其間管電壓、管電流的控制和反饋信號(hào)經(jīng)由 驅(qū)動(dòng)/轉(zhuǎn)接板 對(duì)信號(hào)進(jìn)行了一些調(diào)理。最多六種濾光片安裝在由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的濾片轉(zhuǎn)盤(pán)上,測(cè)量不同的元素時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更換濾光片。PC通過(guò)MP411接口卡(TTL電平信號(hào)經(jīng) 驅(qū)動(dòng)/轉(zhuǎn)接板 驅(qū)動(dòng)繼電器)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止，通過(guò)MP411接口卡讀取由四個(gè)光電開(kāi)關(guān)編碼的轉(zhuǎn)盤(pán)位置。 130萬(wàn)像素CCD攝像頭來(lái)觀察樣品放置位置。X-123高分辨率正比探測(cè)器用來(lái)檢測(cè)樣品發(fā)出的熒光X射線。MP411接口板、X-123探測(cè)器和CCD攝像頭都是USB設(shè)備，都連接到USB-HUB上，USB-HUB連接到商用PC機(jī)。第二章：基本原理簡(jiǎn)介第一節(jié)：X光管的基本原理高壓電源給陰極和陽(yáng)極之間加上高壓電場(chǎng)，而燈絲在加熱后會(huì)發(fā)射熱電子，熱電子被高壓電場(chǎng)加速獲得很高的動(dòng)能，在撞擊到陽(yáng)極靶材時(shí)大約有1%的能量轉(zhuǎn)換為X射線并穿透鈹窗發(fā)射出來(lái)(另外大部分能量以熱能的形式傳到陽(yáng)極上，使陽(yáng)極溫度升高)。軔致輻射發(fā)射出的X射線的能量是連續(xù)的，形成連續(xù)的X射線發(fā)射譜。軔致輻射譜具有以下規(guī)律：1）軔致輻射存在一個(gè)與所加管壓有關(guān)的最小波長(zhǎng)l0,l0=12.398/HV(kV)，對(duì)應(yīng)被加速電子的最高能量，波長(zhǎng)單位是 ，1 =10-10米。最小波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的X射線光子的能量為將電子的全部動(dòng)能都轉(zhuǎn)化為X射線光子的能量，不可能再有更高能量的光子產(chǎn)生了。而在強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線中可以看到一個(gè)相對(duì)強(qiáng)度最高點(diǎn)lmax，lmax 3l0。最小波長(zhǎng)l0與高壓成反比，與管流和陽(yáng)極靶材無(wú)關(guān)。在管壓和靶材固定時(shí)，相對(duì)強(qiáng)度與管流成正比關(guān)系。原子序數(shù)越高的靶材產(chǎn)生的相對(duì)強(qiáng)度越高。 了解軔致輻射的這些特性對(duì)我們了解和調(diào)試儀器非常重要。 X光管產(chǎn)生的原級(jí)X射線譜中除了軔致輻射以外還存在靶材的特征X射線譜，軔致輻射是連續(xù)譜，有很寬的分布范圍，而特征X射線譜卻是分立譜，通常由若干條看都很窄的譜線組成，下面講解特征X射線產(chǎn)生的機(jī)理，這也是X射線熒光的產(chǎn)生機(jī)理，需要有非常清楚的了解。我們知道，物質(zhì)是由原子構(gòu)成的。原子是由原子核和圍繞原子核運(yùn)轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成的。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是物理學(xué)家研究的課題，我們只需要知道原子核是很小的（相對(duì)于原子的尺度)，致密的，帶有與質(zhì)子數(shù)(等于原子序數(shù))相同數(shù)目的正電荷就可以了。而核外電子的結(jié)構(gòu)是我們研究X射線相關(guān)問(wèn)題需要詳細(xì)了解的。核外電子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，核外電子按能級(jí)排列，從內(nèi)到外分成K層L層M層N層。