申論題

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1. 波長分散式 X 光螢光光譜儀
波長分散式 X 光螢光光譜儀的分析原理主要是利用單晶材料將樣品受激發放出之特性 X 光解析分離，再以類比計數器搭配閃爍計數器偵測 X光光子強度 (圖 2)。由 Bragg 定律 (nλ = 2d sinθ ) 顯示，當利用固定晶格距離 d 的單晶為繞射器時，波長為 λ 的欲測元素 X 光，可在特定繞射角度 θ 的地方被偵測出。同時由 Moseley 定律中顯示波長與原子序的關係得到定性分析結果。波長分散式XRF 光譜儀若僅配備單一單晶時，僅能以掃描方式 (scanning) 改變 θ 角做多元素分析，若同時配備多種單晶如 LiF (220)、LiF (200)、PE (002)…等時，則可同時 (simultaneous) 分析多種元素。



2. 能量分散式 XRF 螢光光譜儀
與波長分散式XRF 光譜儀的最大差異在於能量分散式 XRF 以半導體偵測器為 X 光波長解析與偵測的工具 (圖 3)。
商業化的儀器均以 Si (Li) 半導體偵測器將樣品之特性 X 光光子，轉換為瞬間電流脈衝 (pulse)，此脈衝的強度正比於 X 光光子能量；再以多頻道分析儀依每一 X 光光子能量大小，加以分析、積分、記憶、組合，而於螢光幕上顯示 X 光能量與強度之光譜圖，由光譜圖之波峰位置 (波長) 與強度積分即可得到分析結果。Si (Li) 偵測器必須保持
在液態氮溫度下，才具有半導體特性，造成能量分散式 XRF 僅限於實驗室使用的主要原因。近年來發展室溫下可使用之偵測器如 Ge、CdTe 或 HgI₂，也僅限於某些特定用途，如攜帶式 XRF 光譜儀或高能量光譜。