§ 7.3 X射线多晶衍射法
实验条件, 单色的 X射线、多晶样品或粉末样品
7.3.1特点和原理
?角要满足布拉格方程
2dh*k*l*sin? nh*nk*nl*=n ?
n=1,2,3?
7.3.2粉末衍射图的获得
常用方法有二种：照相法和衍射仪法
1、照相法 相机为金属圆筒,直
径 (内径 )为 57.3mm,
紧贴内壁放置胶片,
在圆筒中心轴有样
品夹,可绕中心轴旋
转,样品位置和中心
轴一致。
4R? = 2L 即 ? = (弧度 )＝ (度 )RL2
R
L
?2
180
2R=57.3nm?? = L
?
?
s in2
nd ? a,b,c,?,?,?
I(2? ) ??? h,k,l
2、衍射仪法
单色 X光照射在压成平板的粉末样品 Y上，它和计数器
由马达，按 ?和 2?角大小的比例由低角度到高角度同步
地转动，以保证可能的衍射线进入计数器, [I(2 ?)?? ]
7.3.3粉末衍射的应用
1、物相分析
由粉末衍射图得,I(2?) ???
?
?
s in2?n
d
各种晶体的谱线有自已特定的位置，数目和强度。
其中更有若干条较强的特征衍射线，可供物相分析。
JCPDS(Joint Committee
on Powder Diffrac-tion
Standards)(也称 PDF卡
Powder Diffration File)
dA,dB,dC,dD,dE,dF,dG,dH
dB,dC,dA,dD,dE,dF,dG,dH
dC,dA,dB,dD,dE,dF,dG,dH
2、衍射图的指标化
利用粉末样品衍射
图确定相应晶面的
晶面指面 h k l的值
(又称米勒指数 )就
称为指标化。
222
0
lkh
ad
??
?
)(4s in 2222
2
2
0
lkha ??? ??
d2s in
?? ?
立方晶系 ( h 2 + k 2 +l 2 ) 的可能值
Ｐ 1,2,3,4,5,6,8,9,10,1 1,12,13,14,16,17,18,1 9,20,21,22,2 4,2 5,? ( 缺 7,1 5,23 等 )
Ｉ 2,4,6,8,10,12,14,1 6,18,20,22,2 4,26,28,30,? = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1 1,1 2,13,14,15,? ( 不缺 )
Ｆ 3,4,8,1 1,1 2,16,19,20,24,? ( 出现二密一稀的规律 )
得到系统消光的信息，从而推得
点阵型式，并估计可能的空间群。
立方晶系 a = b = c = ao,? = ? = ? = 90?
3、晶粒大小的测定
??
?
?? c o sl
h k l
kD ?
?hkl=B ― b
晶粒大小与衍射峰宽之间满足谢乐 (Scherrer)公式,
垂直于晶面
hkl方向的
平均厚度
衍射峰的
半高宽
晶体形状有关的
常数，常取 0.89
?hkl必须进行双线校正和仪器因子校正
实测样品衍射峰半高宽
仪器致宽度
§ 7.4 电子衍射法简介
电子、质子和中子等微观粒子都有波性，它们的射线
也会产生衍射现象，亦作测定微观结构的工具。
电子射线波长与速度 v有关，根据德布罗意关系式
?=h/p=h/ =h/ =h/mE2 )2/(2 2mvm m eV2
10000V电场 ? 电子射线的波长 12.3pm
7.4.1 电子衍射法与 X射线衍射法比较
电子衍射法 X射线衍射法
穿透能力 小于 10-4 mm 可达 1 mm以上
散射对象 主要是原子核 主要是电子
研究对象 适宜气体、薄膜 适宜晶体结构
和固体表面结构
适合元素 各种元素 不适合元素 H
由于中子穿透能力大，所以用中子衍
射法确定晶体中 H原子位置就更有效。
7.4.2 电子衍射法测定气体分子的几何结构
分子内原子之间的距离和相对取向是固定的，
原子之间散射次生波的干涉同样会产生衍射 。
原子散射因子 Aj近
似等于原子序数 Zj SRSRZZZI jkjk
n
jk
kj
n
j
n
j
j /)s i n (2
11
2 ???
???
???
I?= +
（ sinRjkS） /RjkS
S=（ 4?/?） sin（ ?/2）
?
?
n
j
jA
1
2
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??
n
jk
kj
n
j
AA
1
2
维尔电子衍射强度公式是：
例如, 用 40000V的电子射线得到 CS2蒸气的衍射图，
其中强度最大的衍射角分别是 2.63o,4.86o,7.08o。
已知 CS2是对称的直线分子，求 C-S键长。
pmm e Vh 13.62 0 01 2 2 62/ ???? )2/s in (4 ?
?
??S
由 实 验 得 S1 = 0.04713pm-1; S2 = 0.08698pm-1; S3 = 0.1265pm-1
由衍射强度公式计算, [ ]
I?=Z+2Z+[4ZCZSsin（ RS） /RS]+2Zsin（ R’ S） / R’ S 即
I?=62+2?162+[4?6?16sin（ RS） /RS]+[2?162sin（ 2RS） /2RS]
I’?=（ I?–62–2?162） /16?8=[2sin（ 2RS） +3sin（ RS） ]/RS
SCS RR ? ??? ??
I’?对 RS作图 I’?(I?)最大处的 (RS)i = 7.1; 13.5; 19.7
计算得, Ri = (RS)i /Si = 153pm; 155pm; 157pm 平均 R=155± 1pm
7.4.3 低能电子衍射法在表面分析中的应用
LEED（ Low Energy Electron Diffraction）
能量为 10~1000eV的低能电
子射线波长为 400~40pm，
相当于或小于晶体中原子间
距, 晶体可以对它产生衍射 。
但由于电子穿透能力较差,
所以这个能量范围内产生的
衍射只是来自晶体内 500 ~
1000 pm的深度的电子散射
（ 相当于表面几层原子 ） 。
表
面
分
析
Ni (100) 晶体表面
低
能
电
子
衍
射
图
表
面
格
子
§ 7.5 X射线荧光光谱分析
7.5.1 X射线荧光分析方法及应用
X射线 原子 荧光 (特征 X射线 )
1、莫斯莱定律及定性分析方法
莫斯莱（ moseley)定律
? = k（ Z-s） -2
特征波长 ?与原子序数 Z关系
是定性分析的基础
Mo（ Z=42）：（特征波长 ?和相对强度 I )
K?1（ 0.0709nm） 100 ； L?1（ 0.5406nm） 100；
K?2（ 0.0713nm） 50 ； L?2（ 0.5414nm） 12；
K?1（ 0.0632nm） 14； L?1（ 0.5176nm） 50。
不同元素的同名谱线波长变化规律：
K?1 线 Fe（ Z=26）为 0.1936nm；
Cu（ Z=29）为 0.1540nm；
Ag（ Z=47）为 0.0559nm；
Pb（ Z=82）为 0.0165nm
2、定量分析
在指定波长下,X射线荧光强度与被测元素
的含量成正比，是 定量分析 的依据。
[1]基体效应, 基体指被分析元素以外的主量元素，
而基体效应是指样品中基本化学组成以及物理、
化学状态变化，对分析谱线强度的影响。
（ 1）影响定量分析因素
a、用轻元素作稀释物与试样混合均匀的稀释法；
b、将样品制得很薄的薄膜样品法；
c、用标样作工作曲线来校正的。
[2]不均匀效应, 对于多相合金、粉末等不均匀材
料,X射线荧光强度与颗粒大小有关，颗粒大吸
收大，颗粒小荧光强。
克服办法, 可用磨细粒度，制成液体或固熔体。
粉末表面可以压实，固体表面可以刨光表面。
[3]谱线干扰, 原子的 X射线光谱比光学光谱简
单但对于复杂试样仍不可忽视 。
a、选择无干扰谱线；
b、降低 X光管电压，使干扰元素不能激发；
c、改进仪器性能，提高分辨率本领；
d、在光路中安置滤光片 。
克
服
办
法
：
(2) 定量分析方法
[1]标准曲线法, 配制一套系列标准样品，绘制标准曲
线，并在标准曲线上查得待测元素含量 。
[2]标准加入法, 又称增量法，将试样分成 n份，在 n—1份试
样中分别加入不同含量（ 1-3倍）待测元素。然后测定各试
样的分析谱线强度。并以谱线强度对加入的元素含量作图，
当待测元素含量较小时，可获得近似线形校正曲线，直线
外推至横坐标（含量）交点，即为试样中待测元素含量。
[3]内标法, 在试样和一系列标样中都加入相同的内标元
素，测定各个样品的待测元素分析谱线的荧光强度 IL及内
标元素内标谱线的荧光强度 II，以 IL/II对系列标样中被
测元素的含量作图，得内标标准曲线。由曲线查得试样中
待测元素的含量。
3、应用
X射线荧光分析方法是一种十分有效的成分分
析方法，可测定原子序数 5~92的元素的定性及
定量分析，并可进行多元素同时检测，是一种
快速精密高的分析方法，其检测限达 10-5~10-9
g·g-1（或 g·cm-3）。分析应用范围不断扩大，
已被定为国际标准（ ISO）分析方法之一 。
X荧光法与原子发射光谱有许多共同之处，但
它更具有谱线简单；方法特征性强；不破坏试
样；分析含量范围广等突出优点。随着仪器技
术及计算机技术的发展，它将成为元素分析的
重要手段之一。
7.5.2 X射线荧光光谱仪
1、波长色散型 X射线荧光光谱仪
根据其分光的原理不同, X射线荧光光谱仪可分
为 波长色散 和 能量色散 两大类型 。
×? ?±?÷
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0
o
90
o
135
o
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2 ?
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X 1a ?′
·? 1a ?§ì?
íD ?ü
?ì 2a ?÷
íD ?üX射线发生器
分光系统
检测器
记录系统
（ 1） X射线发生器
X射线发生器由 X光管和高电压发生器组成
。 荧光分析用的 X光管功率较大, 需用水
冷却 。 一般分析重元素时选用钨靶, 分析
轻元素时选用铬靶, 使用 W-Cr靶材料的 X
光管可用于较广范围的元素测量 。
高电压发生器一般输出 50-100kV, 50-
100mA,直流电源可获得更强的 X射线 。
（ 2）分光系统
常用分析晶体的有关参数
名称 2d 值 （ nm ） 测定元素范围
L i F （ 422 ） 0,16 52 87 - F r ~29 - C u
L i F （ 420 ） 0,18 0 84 - P o~2 8- N i
L i F （ 200 ） 0,40 27 58 - C e ~19 - K
磷酸二氢铵 （ A D P ） （ 1 12 ） 0,61 4 48 - C d ~16 - S
Ge 0,65 32 46 - P d ~15 - P
异戊四醇 （ P E T ） （ 0 02 ） 0,87 42 40 - Z r ~1 3- A l
右旋 - 酒石酸乙二胺 （ E D D T ） 0 20 ） 0,88 08 41 - N b ~13 - A l
硬脂酸铅 （ L O D ） 10,0 4 12 - M g~5 - B
使用晶体分光器，根据衍射公式 和晶
体周期性结构，即不同的特征 X荧光射线对应不
同的色散角 ?，使不同波长的 X荧光射线色散，以
便选择待测元素的特征 X射线荧光波长进行测定 。
?? s in2nd?
（ 3）检测器
[1]正比计数器, 进入计数器的 X光子与工作气
体产生非弹性碰撞，产生初始离子 -电子对 (Ar+,
e）即光电离。初始电子被高压电场加速奔向
阳极丝，途中撞击其它原子产生更多的离子对，
链锁反应，在 0.1~0.2s时间内即可由一个电子引
发 102~105个电子，这种现象称“雪崩”。大量
电子在瞬间奔向阳极，使其电流突然增大,高电
压下降，产生脉冲输出。在一定条件下，脉冲
输出幅度与入射 X射线光子能量成正比。
把 X射线光子能量转化为电能的装置，常用的有：
[2]闪烁计数器, 它由闪烁晶体和光电倍增管组
成。当 X射线穿过铍窗进入闪烁晶体时，闪烁
晶体吸收 X射线并放出一定数量的可见光电子，
再由光电倍增管检测，转换成电脉冲信号。脉
冲高度与入射 X射线光子能量成正比。
[3]半导体计数器,由掺锂的硅（或锗）半导体
做成，在 n,p区之间有一个 Li漂移区。当 X射
线作用于锂漂移区，由于锂的离子半径小，容
易漂移穿过半导体，使锂电离能，形成电子 -空
穴对，它在电场作用下，分别移向 n层及 p层，
形成电脉冲，脉冲高度与 X射线能量成正比。
（ 4）记录系统
记录系统由放大器、脉冲高度分析器、读数显示
等三部分组成。其中脉冲高度分析器是关键部件,
下面是脉冲高度分析器原理图,
2、能量色散型 X射线荧光光谱仪
该光谱仪是将来自试样的 X射线荧光不经分光直
接由半导体检测器接收, 并配以多道 （ 1000道
以上 ） 脉冲高度分析器, 按脉冲幅度大小分别
计数 。 以计数率即荧光强度为纵坐标, 脉冲幅
度, 即通道数, 或光子能量, 或 X射线荧光波长
为横坐标, 得到能量色散型的荧光光谱 。
与波长色散型谱仪相比, 它的设备简单, 紧凑
,小型化, 检测灵敏度可提高 2-3数量级, 没有
高次衍射谱线的干扰问题, 并可同时测定试样
中几乎所有元素 。 但对轻元素, 仪器的分辨率
有限, 连续光谱构成的背景较大是能量色散型
仪器存在的主要问题 。
波长色散型
能量色散型
实验条件, 单色的 X射线、多晶样品或粉末样品
7.3.1特点和原理
?角要满足布拉格方程
2dh*k*l*sin? nh*nk*nl*=n ?
n=1,2,3?
7.3.2粉末衍射图的获得
常用方法有二种：照相法和衍射仪法
1、照相法 相机为金属圆筒,直
径 (内径 )为 57.3mm,
紧贴内壁放置胶片,
在圆筒中心轴有样
品夹,可绕中心轴旋
转,样品位置和中心
轴一致。
4R? = 2L 即 ? = (弧度 )＝ (度 )RL2
R
L
?2
180
2R=57.3nm?? = L
?
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nd ? a,b,c,?,?,?
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2、衍射仪法
单色 X光照射在压成平板的粉末样品 Y上，它和计数器
由马达，按 ?和 2?角大小的比例由低角度到高角度同步
地转动，以保证可能的衍射线进入计数器, [I(2 ?)?? ]
7.3.3粉末衍射的应用
1、物相分析
由粉末衍射图得,I(2?) ???
?
?
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各种晶体的谱线有自已特定的位置，数目和强度。
其中更有若干条较强的特征衍射线，可供物相分析。
JCPDS(Joint Committee
on Powder Diffrac-tion
Standards)(也称 PDF卡
Powder Diffration File)
dA,dB,dC,dD,dE,dF,dG,dH
dB,dC,dA,dD,dE,dF,dG,dH
dC,dA,dB,dD,dE,dF,dG,dH
2、衍射图的指标化
利用粉末样品衍射
图确定相应晶面的
晶面指面 h k l的值
(又称米勒指数 )就
称为指标化。
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2
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立方晶系 ( h 2 + k 2 +l 2 ) 的可能值
Ｐ 1,2,3,4,5,6,8,9,10,1 1,12,13,14,16,17,18,1 9,20,21,22,2 4,2 5,? ( 缺 7,1 5,23 等 )
Ｉ 2,4,6,8,10,12,14,1 6,18,20,22,2 4,26,28,30,? = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1 1,1 2,13,14,15,? ( 不缺 )
Ｆ 3,4,8,1 1,1 2,16,19,20,24,? ( 出现二密一稀的规律 )
得到系统消光的信息，从而推得
点阵型式，并估计可能的空间群。
立方晶系 a = b = c = ao,? = ? = ? = 90?
3、晶粒大小的测定
??
?
?? c o sl
h k l
kD ?
?hkl=B ― b
晶粒大小与衍射峰宽之间满足谢乐 (Scherrer)公式,
垂直于晶面
hkl方向的
平均厚度
衍射峰的
半高宽
晶体形状有关的
常数，常取 0.89
?hkl必须进行双线校正和仪器因子校正
实测样品衍射峰半高宽
仪器致宽度
§ 7.4 电子衍射法简介
电子、质子和中子等微观粒子都有波性，它们的射线
也会产生衍射现象，亦作测定微观结构的工具。
电子射线波长与速度 v有关，根据德布罗意关系式
?=h/p=h/ =h/ =h/mE2 )2/(2 2mvm m eV2
10000V电场 ? 电子射线的波长 12.3pm
7.4.1 电子衍射法与 X射线衍射法比较
电子衍射法 X射线衍射法
穿透能力 小于 10-4 mm 可达 1 mm以上
散射对象 主要是原子核 主要是电子
研究对象 适宜气体、薄膜 适宜晶体结构
和固体表面结构
适合元素 各种元素 不适合元素 H
由于中子穿透能力大，所以用中子衍
射法确定晶体中 H原子位置就更有效。
7.4.2 电子衍射法测定气体分子的几何结构
分子内原子之间的距离和相对取向是固定的，
原子之间散射次生波的干涉同样会产生衍射 。
原子散射因子 Aj近
似等于原子序数 Zj SRSRZZZI jkjk
n
jk
kj
n
j
n
j
j /)s i n (2
11
2 ???
???
???
I?= +
（ sinRjkS） /RjkS
S=（ 4?/?） sin（ ?/2）
?
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1
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AA
1
2
维尔电子衍射强度公式是：
例如, 用 40000V的电子射线得到 CS2蒸气的衍射图，
其中强度最大的衍射角分别是 2.63o,4.86o,7.08o。
已知 CS2是对称的直线分子，求 C-S键长。
pmm e Vh 13.62 0 01 2 2 62/ ???? )2/s in (4 ?
?
??S
由 实 验 得 S1 = 0.04713pm-1; S2 = 0.08698pm-1; S3 = 0.1265pm-1
由衍射强度公式计算, [ ]
I?=Z+2Z+[4ZCZSsin（ RS） /RS]+2Zsin（ R’ S） / R’ S 即
I?=62+2?162+[4?6?16sin（ RS） /RS]+[2?162sin（ 2RS） /2RS]
I’?=（ I?–62–2?162） /16?8=[2sin（ 2RS） +3sin（ RS） ]/RS
SCS RR ? ??? ??
I’?对 RS作图 I’?(I?)最大处的 (RS)i = 7.1; 13.5; 19.7
计算得, Ri = (RS)i /Si = 153pm; 155pm; 157pm 平均 R=155± 1pm
7.4.3 低能电子衍射法在表面分析中的应用
LEED（ Low Energy Electron Diffraction）
能量为 10~1000eV的低能电
子射线波长为 400~40pm，
相当于或小于晶体中原子间
距, 晶体可以对它产生衍射 。
但由于电子穿透能力较差,
所以这个能量范围内产生的
衍射只是来自晶体内 500 ~
1000 pm的深度的电子散射
（ 相当于表面几层原子 ） 。
表
面
分
析
Ni (100) 晶体表面
低
能
电
子
衍
射
图
表
面
格
子
§ 7.5 X射线荧光光谱分析
7.5.1 X射线荧光分析方法及应用
X射线 原子 荧光 (特征 X射线 )
1、莫斯莱定律及定性分析方法
莫斯莱（ moseley)定律
? = k（ Z-s） -2
特征波长 ?与原子序数 Z关系
是定性分析的基础
Mo（ Z=42）：（特征波长 ?和相对强度 I )
K?1（ 0.0709nm） 100 ； L?1（ 0.5406nm） 100；
K?2（ 0.0713nm） 50 ； L?2（ 0.5414nm） 12；
K?1（ 0.0632nm） 14； L?1（ 0.5176nm） 50。
不同元素的同名谱线波长变化规律：
K?1 线 Fe（ Z=26）为 0.1936nm；
Cu（ Z=29）为 0.1540nm；
Ag（ Z=47）为 0.0559nm；
Pb（ Z=82）为 0.0165nm
2、定量分析
在指定波长下,X射线荧光强度与被测元素
的含量成正比，是 定量分析 的依据。
[1]基体效应, 基体指被分析元素以外的主量元素，
而基体效应是指样品中基本化学组成以及物理、
化学状态变化，对分析谱线强度的影响。
（ 1）影响定量分析因素
a、用轻元素作稀释物与试样混合均匀的稀释法；
b、将样品制得很薄的薄膜样品法；
c、用标样作工作曲线来校正的。
[2]不均匀效应, 对于多相合金、粉末等不均匀材
料,X射线荧光强度与颗粒大小有关，颗粒大吸
收大，颗粒小荧光强。
克服办法, 可用磨细粒度，制成液体或固熔体。
粉末表面可以压实，固体表面可以刨光表面。
[3]谱线干扰, 原子的 X射线光谱比光学光谱简
单但对于复杂试样仍不可忽视 。
a、选择无干扰谱线；
b、降低 X光管电压，使干扰元素不能激发；
c、改进仪器性能，提高分辨率本领；
d、在光路中安置滤光片 。
克
服
办
法
：
(2) 定量分析方法
[1]标准曲线法, 配制一套系列标准样品，绘制标准曲
线，并在标准曲线上查得待测元素含量 。
[2]标准加入法, 又称增量法，将试样分成 n份，在 n—1份试
样中分别加入不同含量（ 1-3倍）待测元素。然后测定各试
样的分析谱线强度。并以谱线强度对加入的元素含量作图，
当待测元素含量较小时，可获得近似线形校正曲线，直线
外推至横坐标（含量）交点，即为试样中待测元素含量。
[3]内标法, 在试样和一系列标样中都加入相同的内标元
素，测定各个样品的待测元素分析谱线的荧光强度 IL及内
标元素内标谱线的荧光强度 II，以 IL/II对系列标样中被
测元素的含量作图，得内标标准曲线。由曲线查得试样中
待测元素的含量。
3、应用
X射线荧光分析方法是一种十分有效的成分分
析方法，可测定原子序数 5~92的元素的定性及
定量分析，并可进行多元素同时检测，是一种
快速精密高的分析方法，其检测限达 10-5~10-9
g·g-1（或 g·cm-3）。分析应用范围不断扩大，
已被定为国际标准（ ISO）分析方法之一 。
X荧光法与原子发射光谱有许多共同之处，但
它更具有谱线简单；方法特征性强；不破坏试
样；分析含量范围广等突出优点。随着仪器技
术及计算机技术的发展，它将成为元素分析的
重要手段之一。
7.5.2 X射线荧光光谱仪
1、波长色散型 X射线荧光光谱仪
根据其分光的原理不同, X射线荧光光谱仪可分
为 波长色散 和 能量色散 两大类型 。
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分光系统
检测器
记录系统
（ 1） X射线发生器
X射线发生器由 X光管和高电压发生器组成
。 荧光分析用的 X光管功率较大, 需用水
冷却 。 一般分析重元素时选用钨靶, 分析
轻元素时选用铬靶, 使用 W-Cr靶材料的 X
光管可用于较广范围的元素测量 。
高电压发生器一般输出 50-100kV, 50-
100mA,直流电源可获得更强的 X射线 。
（ 2）分光系统
常用分析晶体的有关参数
名称 2d 值 （ nm ） 测定元素范围
L i F （ 422 ） 0,16 52 87 - F r ~29 - C u
L i F （ 420 ） 0,18 0 84 - P o~2 8- N i
L i F （ 200 ） 0,40 27 58 - C e ~19 - K
磷酸二氢铵 （ A D P ） （ 1 12 ） 0,61 4 48 - C d ~16 - S
Ge 0,65 32 46 - P d ~15 - P
异戊四醇 （ P E T ） （ 0 02 ） 0,87 42 40 - Z r ~1 3- A l
右旋 - 酒石酸乙二胺 （ E D D T ） 0 20 ） 0,88 08 41 - N b ~13 - A l
硬脂酸铅 （ L O D ） 10,0 4 12 - M g~5 - B
使用晶体分光器，根据衍射公式 和晶
体周期性结构，即不同的特征 X荧光射线对应不
同的色散角 ?，使不同波长的 X荧光射线色散，以
便选择待测元素的特征 X射线荧光波长进行测定 。
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（ 3）检测器
[1]正比计数器, 进入计数器的 X光子与工作气
体产生非弹性碰撞，产生初始离子 -电子对 (Ar+,
e）即光电离。初始电子被高压电场加速奔向
阳极丝，途中撞击其它原子产生更多的离子对，
链锁反应，在 0.1~0.2s时间内即可由一个电子引
发 102~105个电子，这种现象称“雪崩”。大量
电子在瞬间奔向阳极，使其电流突然增大,高电
压下降，产生脉冲输出。在一定条件下，脉冲
输出幅度与入射 X射线光子能量成正比。
把 X射线光子能量转化为电能的装置，常用的有：
[2]闪烁计数器, 它由闪烁晶体和光电倍增管组
成。当 X射线穿过铍窗进入闪烁晶体时，闪烁
晶体吸收 X射线并放出一定数量的可见光电子，
再由光电倍增管检测，转换成电脉冲信号。脉
冲高度与入射 X射线光子能量成正比。
[3]半导体计数器,由掺锂的硅（或锗）半导体
做成，在 n,p区之间有一个 Li漂移区。当 X射
线作用于锂漂移区，由于锂的离子半径小，容
易漂移穿过半导体，使锂电离能，形成电子 -空
穴对，它在电场作用下，分别移向 n层及 p层，
形成电脉冲，脉冲高度与 X射线能量成正比。
（ 4）记录系统
记录系统由放大器、脉冲高度分析器、读数显示
等三部分组成。其中脉冲高度分析器是关键部件,
下面是脉冲高度分析器原理图,
2、能量色散型 X射线荧光光谱仪
该光谱仪是将来自试样的 X射线荧光不经分光直
接由半导体检测器接收, 并配以多道 （ 1000道
以上 ） 脉冲高度分析器, 按脉冲幅度大小分别
计数 。 以计数率即荧光强度为纵坐标, 脉冲幅
度, 即通道数, 或光子能量, 或 X射线荧光波长
为横坐标, 得到能量色散型的荧光光谱 。
与波长色散型谱仪相比, 它的设备简单, 紧凑
,小型化, 检测灵敏度可提高 2-3数量级, 没有
高次衍射谱线的干扰问题, 并可同时测定试样
中几乎所有元素 。 但对轻元素, 仪器的分辨率
有限, 连续光谱构成的背景较大是能量色散型
仪器存在的主要问题 。
波长色散型
能量色散型
