熒光輻射（熒光輻射）

產(chǎn)生原理

當紫外光或波長較短的可見光照射到某些物質時，這些物質會發(fā)射出各種顏色和不同強度的可見光，而當光源停止照射時，這種光線隨之消失。這種在激發(fā)光誘導下產(chǎn)生的光稱為熒光，能發(fā)出熒光的物質稱為熒光物質。

分子的吸收光譜和產(chǎn)生熒光的機制：當物質分子吸收某些特征頻率的光子以后，可由基態(tài)躍遷至第一或第二電子激發(fā)態(tài)中各個不同振動能級和各個不同轉動能級。處于激發(fā)態(tài)的分子通過無輻射弛豫（例如，與其它分子碰撞過程中消耗能量，或者，對分子組織而言，誘發(fā)光化反應而消耗能量等）降落至第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動能級，然后再由這個最低振動能級以輻射弛豫的形式躍遷到基態(tài)中各個不同的振動能級，發(fā)出分子熒光，然后再無輻射弛豫至基態(tài)中最低振動能級。

幾乎所有物質分子都有吸收光譜，但不是所有物質都會發(fā)熒光。產(chǎn)生熒光必須具備以下條件：①該物質分子必須具有與所照射的光線相同的頻率，這與分子的結構密切相關。②吸收了與本身特征頻率相同的能量之后的物質分子，必須具有高的熒光效率。許多吸光物質并不產(chǎn)生熒光，主要是因為它們將所吸收能量消耗于與溶劑分子或其它分子之間的相互碰撞中，還可能消耗于一次光化學反應中，因而無法發(fā)射熒光，即熒光效率很低。

輻射測量

測量X射線熒光的原理是，元素發(fā)射特征輻射隨其原子序數(shù)和例如X射線的作用而變化。發(fā)射的該輻射比激發(fā)的輻射軟。成分由估算輻射的能量分布來確定，因為能量和組成元素的原子序數(shù)之間的關系是線性的。根據(jù)特征輻射強度，可以測定每種存在元素的總量。

放射性同位素X射線熒光指的是一種方法，在該法中特征輻射是用上述放射性同位素發(fā)射的輻射產(chǎn)生的，而不是通過X射線激發(fā)產(chǎn)生的。與用x射線裝置的方法相比，放射性同位素激發(fā)的優(yōu)點在于儀器尺寸較小，價格較低，可以做成便攜式。缺點是不是所有元素都能用放射性同位素激發(fā)來測定，用此方法所發(fā)射的輻射其能量較X射線管法要低，因而導致較低的測量精度。作能量鑒別時，也可使用具有給定成分和厚度的吸收過濾器對。用兩個過濾器測得的強度之差可以視為與給定能量對應的輻射強度。能量與具有相鄰原子序數(shù)

過濾器對的質量吸收系數(shù)與能量關系

采用差分過濾的X射線熒光分析器的測量頭

X射線分析

根據(jù)莫斯萊定律，分析元素產(chǎn)生的X射線熒光的波長與其原子序數(shù)具有確定的對應關系，這就是X射線熒光定性分析的基礎。對于波長色散譜，根據(jù)選用的分光晶體（d已知）和測得的

自20世紀70年代末開始，已開發(fā)出定性分析的計算機軟件和專家系統(tǒng)。可自動對掃描譜圖進行搜索和匹配，以確定是何種元素的哪條譜線，大大提高了分析的效率。

X射線熒光定量分析的依據(jù)是X射線熒光的強度與含量成正比。定量分析方法主要有標準曲線法、內標法、標準加入法等。

熒光物質鑒別

由熒光的發(fā)光原理可知，分子熒光光譜與激發(fā)光源的波長無關，只與熒光物質本身的能級結構有關，所以，可以根據(jù)熒光譜線對熒光物質進行定性分析鑒別。

照射光越強，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)的分子數(shù)越多，因而產(chǎn)生的熒光強度越強，測量時靈敏度越高。一般由激光誘導熒光測量物質的特性比由一般光源誘導熒光所測的靈敏度提高2-10倍。