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手持式光谱仪介绍

手持式光谱仪是一种基于XRF光谱分析技术的光谱分析仪器，当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子从而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的状态,当较外层的电子跃迁到空穴时,产生一次光电子，击出的光子可能再次被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，发生俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应。所逐出的次级光电子称为俄歇电子。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不被原子内吸收,而是以光子形式放出,便产生X 射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。

手持光谱仪的原理

在XRF分析法中，从光发射管里发射出来的高能初级射线光子会撞击样本元素。这些初级光子含有足够的能量可以将里层即K层或L层的电子撞击脱轨。这时，原子变成了不稳定的离子。由于电子本能会寻求稳定，外层L层或M层的电子会进入弥补内层的空间。在这些电子从外层进入内层的过程中，它们会释放出能量，我们称之为二次X射线光子。而整个过程则称为萤光辐射。每种元素的二次射线都各有特征。而X射线光子萤光辐射产生的能量是由电子转换过程中内层和外层之间的能量差决定的。例如，铁原子Fe的Kα能量大约是6.4千电子伏。特定元素在一定时间内所发射出来的X射线的数量或者密度，能够用来衡量这种元素的数量。典型的XRF能量分布光谱显示了不同能量时光子密度的分布情况。

手持式光谱仪的应用

手持式光谱仪用于考古发掘，古品及艺术品保护等领域已有五十多年的历史。但直到近期功能强大的手持式设备的开发，才使得这项非破坏性检测技术在该领域得以充分发展。由于可应用于现场的分析工作，手持荧光光谱仪在可检测的样品上也有了大的拓展。

元素分析对于艺术品鉴定及考古发掘的意义

对于一些考古发掘出土物及历史物品的来源及结构鉴定首先需要了解它的元素组成。特别是在鉴别某些艺术品是真品还是仿造品时,元素分析往往具有重要意义。因此近来，元素分析也被越来越多地应用于古品保护工作中。