6.1电子探针的分析原理和构造 2.X射线谱仪一-波长色散谱仪(WDS) 波长色散谱仪简称波谱仪。它主要由分光晶体和X射线检 测器组成。它利用晶体对X射线的布拉格衍射： 2dsin0=nλ 此处晶体的衍射晶面间距是已知的，通过连续地改变日角， 就可以在与入射方向成各种20角的方向上测到各种单一波 长（这里忽略n>1的高级衍射干扰）的特征X射线信号， 从而展示适当波长范围以内的全部X射线谱，这就是波谱 仪的基本原理
6.1 电子探针的分析原理和构造 2．X射线谱仪－波长色散谱仪（WDS） 波长色散谱仪简称波谱仪。它主要由分光晶体和X射线检 测器组成。它利用晶体对X射线的布拉格衍射： 2dsinθ＝nλ 此处晶体的衍射晶面间距是已知的，通过连续地改变θ角， 就可以在与入射方向成各种2θ角的方向上测到各种单一波 长（这里忽略n＞1的高级衍射干扰）的特征X射线信号， 从而展示适当波长范围以内的全部X射线谱，这就是波谱 仪的基本原理
X射线谱仪一波长色散谱仪 布拉格公式中的sind 晶体 波长范围(nm) 可检测原子序数的范围 值变化范围是从0~1， 因此所能检测的特征 X射线波长不能大于 2d。一块晶体的晶面 间距d值不能覆盖周 期表中所有 元素的波 Pb Stearate 2.2-8.8 Ka La M. 长，因 此， X 于不同 -8 20-23 KAP 0.45-2.50 57~83 波长的X射线就需要 RbAP 11~14 2445 0.20-1.80 11-14 26-6457~92 Gypsum 0.26-1.50 11-14 28-57 5992 选用与之相适应的分 ADP 0.18-1.03 EDT 12-21 3367 65-92 0.14-0.83 14-22 37-75 7092 光晶体。通常使用的 PET 0.14-0.83 14-22 37~75 70-92 Ge 0.11-0.60 16-34 41-84 7992 分光晶体和它们分析 NaCl 0.09-0.53 16-37 43-92 82-92 L正 0.10-0.38 的范围列在表6-1中。 19-35 49-88
X射线谱仪－波长色散谱仪 布拉格公式中的sinθ 值变化范围是从0～1， 因此所能检测的特征 X射线波长不能大于 2d。一块晶体的晶面 间距d值不能覆盖周 期表中所有元素的波 长，因此，对于不同 波长的X射线就需要 选用与之相适应的分 光晶体。通常使用的 分光晶体和它们分析 的范围列在表6-1中。 晶体 波长范围（nm） 可检测原子序数的范围 Pb Stearate KAP RbAP Gypsum ADP EDT PET Ge NaCl LiF 2.2~8.8 0.45~2.50 0.20~1.80 0.26~1.50 0.18~1.03 0.14~0.83 0.14~0.83 0.11~0.60 0.09~0.53 0.10~0.38 Kα Lα Mα 5~8 20~23 — 11~14 24~45 57~83 11~14 26~64 57~92 11~14 28~57 59~92 12~21 33~67 65~92 14~22 37~75 70~92 14~22 37~75 70~92 16~34 41~84 79~92 16~37 43~92 82~92 19~35 49~88 —
X射线谱仪一波长色散谱仪 2.X射线谱仪一波长色散谱 被检测的X射线方向 仪 入射电子束 20 波长色散谱仪有两种形式： 回转式和直进式。目前使 用的最多的是直进式性线 谱仪。 图6-3直进式线性谱仪原 +01 理图 它的特点是在检测X射线 的过程中，始终保持X射 线的出射角w(X射线出射 方向与样品表面的夹角) 不变，这样特别有利于元 图6-3直进式线性谱仪原理图 素的定量分析
X射线谱仪－波长色散谱仪 2．X射线谱仪－波长色散谱 仪 波长色散谱仪有两种形式： 回转式和直进式。目前使 用的最多的是直进式性线 谱仪。 图6-3 直进式线性谱仪原 理图 它的特点是在检测 X射线 的过程中，始终保持 X射 线的出射角ψ（X射线出射 方向与样品表面的夹角） 不变，这样特别有利于元 素的定量分析。 图6-3 直进式线性谱仪原理图
X射线谱仪一波长色散谱仪 晶体(C)沿着固定的导臂（平行于被检测的X射线出射方 向)滑动，同时绕垂直于聚焦圆（罗兰圆）平面的轴转动 以改变日角；而检测器(D)沿另一可以绕晶体的转动轴摆 动的导臂滑动。聚焦圆的半径R在这种结构方式下是固定 的，但其圆心则沿以发射源(S)为圆心、R为半径的圆 周上运动。通过简单的几何推导可获得发射源至晶体的距 离L与X射线特征波长λ之间的关系： L/2 sin0L=2Rsin日 R 由此可见，R是定值，对于给定的分光晶体，d也是定值， L与λ之间存在着简单的线性关系。L叫做谱仪长度，L值 由小变大，意味着被检测的X射线波长入由短变长
X射线谱仪－波长色散谱仪 晶体（C）沿着固定的导臂（平行于被检测的X射线出射方 向）滑动，同时绕垂直于聚焦圆（罗兰圆）平面的轴转动 以改变θ角；而检测器（D）沿另一可以绕晶体的转动轴摆 动的导臂滑动。聚焦圆的半径R在这种结构方式下是固定 的，但其圆心则沿以发射源（S）为圆心、R为半径的圆 周上运动。通过简单的几何推导可获得发射源至晶体的距 离L与X射线特征波长λ之间的关系： 由此可见，R是定值，对于给定的分光晶体，d也是定值， L与λ之间存在着简单的线性关系。L叫做谱仪长度，L值 由小变大，意味着被检测的X射线波长λ由短变长。 2 sin R L R λ d θ /2 =sin L R