质子X射线荧光分析(PIXE)

更新时间:2023-07-25 03:58:49 阅读: 评论:0

质子X射线荧光分析(PIXE)洛伦佐·琼蒂尼(Lorenzo Giuntini)、塞尔日·马托(Serge Mathot)、弗朗切斯科·塔切蒂(Francesco Taccetti)、毛里齐奥·弗雷泰纳(Maurizio Vretenar)
1.分类
质子X射线荧光分析(proton-induced X-ray emission,PIXE)是一种非常灵敏的非破坏非侵入式元素分析技术,可对样品的化学元素进行定性/定量分析。
cad旋转夸女生漂亮的成语2.说明
PIXE要用小型粒子加速器(通常以2~4 MeV的能量发送质子)产生一束聚焦精准的低强度亚原子粒子束。粒子束中的质子会与样品的原子和原子核相互作用,样品内一些原子的内壳层电子被电离,导致一个外壳层电子填补空位,电子结合能的差异则以相应能量的X射线形式发射出来。每种元素都有特征性的X射线能量信号,将X射线探测器(通常为锂漂移硅探测器或硅漂移探测器)放置在靠近样品光束撞击点(即发射源)的位置,就可以区分不同的能量,生成受测区域的光谱成像。利用这一原理可以识别靶区内所有比氖重(即原子序数大于10)的原子种类。而每种原子产生的X射线数量与其在靶区的丰度成正比,因此也可以测量它们的浓度。PIXE的灵敏度非常高,可以表征很精细的样品(如古代绘画和陶瓷),也不会对样品的测试区域造成损伤。
PIXE的检测精度通常可达到百万分之几(PPM)±10%的水平,比SEM-EDS等平行技术高出大约两个数量级。如此之高的灵敏度,使PIXE在地质学、环境研究和空气污染、考古学和文化遗产科学等领域有着出色的用途。PIXE的新兴应用领域包括聚合物检测、失效分析和医药产品开发。值得注意的是,使用这种技术时样品无须置于真空中,且该技术只会产生低水平的X射线,操作团队无须特别防护。
3.应用
在文化遗产分析领域,可对文物样品进行PIXE扫描,生成表面化学成分的高空间分辨率(在真空条件下配合适当的质子束焦点,精度可达到几微米)2D图像,提供关于样品成分和结构的重要指示。也可根据颜料使用的历史,利用这项技术来为绘画间接断代,或确定修复干预的区域和时间范围。还可对同一作者的手稿进行墨迹成分测定,根据标有日期的文件,来判断未标日期的文件的年代,从而为历史事件编年。
4.局限性
PIXE的主要局限性是可识别的元素种类有限。原子序数较低的元素产生的X射线在到达探测器之前就会被吸收,因此PIXE只能准确识别钠以上的元素。此外,它的检测深度通常仅限于样品表面几十微米。PIXE可通过改变粒子能量或入射角度进行深度分析,但层的分离需要对数据进行复杂的处理,还
会伴随精度损失。
5.补充技术
限制物权在主要的补充技术中,与PIXE相当的还有其他几种利用离子束的技术,例如质子诱导伽马射线发射法(PIGE)、卢瑟福背散射光谱法(RBS)、弹性反冲探测分析法(ERDA)、核反应分析法(NRA)、电离发光法(IL)和PIXE同样重要,而且应用广泛的技术还有X射线荧光法(XRF)和SEM-EDS,前者的激发工具为数十千电子伏特的X 射线束,后者的激发工具为数十千电子伏特的电子束。
二十四孝图读书笔记6.技术规范与注意事项
组件:
—离子源
—加速器伦敦电影
—真空窗
—探测器
—分析软件
7.技术简史
尽管20世纪初人们就已经了解并开始利用电子诱导X射线发射技术,但直到1970年才在隆德大学进行了首次2MeV质子的测试。这项新技术在分离峰和宽能谱方面展现出了许多优点,自此便开始不断发展。新型探测器的出现,尤其是更小、更廉价的粒子加速器的出现推动了这一进展。
8.文献
[1] Beck L, C.Jeynes, N.P.Barradas, ‘Characterization of Paint Layers by Simultaneous Self-consistent Fittingof
RBS/PIXE Spectra Using Simulated Annealing’, Nuclear Instruments and Methods in Physics Rearch Section B,266, pp_ 1871-1874.(2008)才士
东晋书法家[2] Chiari M., A.Migliori,PA Mandò, ‘Measurement of Low Currents in an External Beam Set-up’, NuclearInstruments and Methods in Physics Rearch Section B 188 (1-4),
pp.162-165.(2002)
[3] Demortier G., ‘Appendix 6: Esntial of PIXE and RBS for Archaeological Purpos’ in Ion Beam Study ofArt and Archaeological Objects (ed.G.Demortier, A.Adriaens), Luxembourg: EU Commission, Directorate General forRearch, pp.125-136.(2000)
[4] Mandò P.A., ‘PIXE (Particle-induced X-ray Emission)’in Encyclopedia of Analytical Chemistry(ed.R.A.Meyers), Chichester: John Wiley & Sons Ltd, pp.12708-12740.(2000)
[5] Giuntini L., F.Lucarelli, P.A.Mandò, W.Hooper,
P.H.Barker, ‘Galileo’s Writings: Chronology by PIXE’,Nuclear Instruments and Methods in Physics Rearch Section B 95, pp.389-392.(1995)
[6] Johansson S.A.E., J.L.Campbell, K.G.Malmqvists, Particle-Induced X-ray Emission Spectroscopy, Chichester:John Wiley & Sons.(1995)
[7] Del Carmine P., F.Lucarelli, P.A.Mandò, A.O.Pecchioli, ‘The External PIXE Setup for the Analysis ofManuscripts at the Florence University’, Nuclear Instruments and Methods in Physics Rearch Section B 75 (1-4),pp.480-484.(1993)
[8] Campbell J.L., W.J.Teesdale, and J.-X.Wang, ‘Accuracy of Thick-target Micro-PIXE Analysis’, Nuc
learInstruments and Methods in Physics Rearch Section B 50 (1-4),
pp.189-196.(1990)
[9] Chen M.H., B.Cramann, Atomic Data and Nuclear Data Tables 41 (2), p.257.(1989)
[10] Johansson S.A.E., J.L.Campbell, PIXE: A Novel Technique for Elemental Analysis, Chichester: John Wiley &Sons Inc.(1988)
[11] Chen M.H., B.Cramann, Atomic Data and Nuclear Data Tables 32 (2), p.217.(1985)
卓依婷新年歌曲大全

本文发布于:2023-07-25 03:58:49,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.wtabcd.cn/fanwen/fan/82/1115785.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:样品   技术   X射线   进行   电子
相关文章
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
推荐文章
排行榜
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 专利检索| 网站地图