如何选择X光管的靶材

X光管靶材选择

测试条件选择

选择最优的测试条件是光谱分析工艺里最复杂和关键的部分。合适的测试条件意味着能够测量出一个元素在PPM的水平。要达到最佳的分析测试条件有两个基本原则必须遵守：

A)X射线源必须有一个显著的峰值高于待测元素的吸收峰。选择K线或L线取决于仪器的

测量范围，通常K线测量比较常用。X射线源的峰值越接近待测元素的吸收峰，测试的强度和灵敏度越高(数/秒/ PPM)。理想状态下的射线源应该与待测元素的吸收峰重合,但是这很难实现。

B)另一个基本原则是在待测元素的区域内尽可能减少X射线的背景噪声。。

但这二个原则又互为矛盾，高灵敏度通常在高背景噪声时实现, 背景噪声最低时灵敏度最差。另外，最好的理论检测极限也是在灵敏度最高时实现,而净计数率提取、矩阵修正、和长期稳定性分析则是在背景噪声最低时最好。因此，最优分析结果是在考虑到仪器硬件的情况下，去寻找这两个原则之间的最佳平衡。

待测元素

第一步，根据待测元素的特点建立分析方法。看似简单，但有时并非如此。比如，有一些样品在进入实验室的时候是完成未知的一个状态，这时候，首先要用高，中，低能量范围的3个或者更多的检测方法先做个定性的分析。下面将介绍定性的检测方法：

射线源的选择——同位素源

同位素源是最简单的配置源。下表中是检测中比较常用的同位素。选择一个发出的X射线能量接近待测元素吸收线的源。为避免高背景噪声的问题，待测元素峰值应与源的峰值应至少有2 – 3倍探测器精度半高宽的距离。

源的选择——X光管

X光管发出宽谱的轫致辐射范围从0到n千伏，其中n是射线管的工作电压。X 射线管也会发射靶材的特征谱线，所以如何选择靶材就是看能否最大程度的激发待测元素。由于X射线的强度通常正比于靶材元素的原子序数，所以，钨靶通常具有最高的强度。靶材可以是任何的高熔点金属，通常靶材的选择包括Sc, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Co, Y, Zr, Mo, Rh, Pd, Ag, W, 和Pt。

多个靶材的射线管已经被应用于光谱仪仪器。操作员可以针对不同的待测元素选择不同的靶材,选择原则是靶材的特征线能量高于待测元素的吸收限，同时至少

有2 – 3倍的探测器分辨率半高宽的距离。如果没有靶材满足上述要求，可选择原子序数高的，以获得最大的X射线通量。

源的选择——滤波片

滤波片被置于X光管和样品之间的X射线通路上，用以修整光谱的形状。滤波片可以由任何元素组成,一般被做成稳定的固体或者薄膜。它们通常是金属或塑料,但是塑料滤波片在受到X射线照射后会变质。

滤波片作用的关键是组成元素的吸收限。高于滤波片吸收限的X射线会立即被吸收而低于的部分则通过。当然非常高能的X射线也会通过。这样就会在高于滤波片吸收限处形成一个非常低背景噪声的凹谷，这对分析能量高于滤波片吸收限2个探测器分辨率半高宽的元素是非常有帮助的。

滤波片本身还发出荧光特征谱,结合通过滤波片的轫致辐射峰,使得峰值看上去有点像一个直角三角形。第二个滤光片的峰值可作为待测元素的激发源，原子数比滤光片元素小3或者更多。

当然，也可以使用多个滤波片。选择一个吸收限高于待测元素的滤波片放置在距离X射线管最近处，然后选择一个低于前面滤波片吸收限的放置在样品侧。这使得X射线源的光谱峰更平滑，同时减少背景噪声。这是激发单个元素的最佳滤波片的使用方法。

另一种类型的滤波片是提供一个中间能量的吸收过滤，比如铝或者塑料。这些滤波片是为了过滤低能量的X射线以减少待测元素处的背景噪声。薄的中性滤光片配合Rh, Pd,和Ag靶材的X射线管对测量硫、磷是非常有效的，而厚的铝滤波片则可以完全消除这些靶材的特征峰从而得到一个有利于2至10KV分析的射线源。(萨派斯科技上海有限公司，sales@https://www.wendangku.net/doc/807032523.html,, 183********)