能量色散谱仪

能量色散谱仪是利用荧光X射线具有不同能量的特点，将其分开并检测，不必使用分光晶体，而是依靠半导体探测器来完成。这种半导体探测器有锂漂移硅探测器，锂漂移锗探测器，高能锗探测器、Si-PIN光电二极管探测器（图1-10）等。早期的半导体探测器需要利用液氮制冷，随着技术的进步，新型的探测器利用半导体制冷技术代替了笨重的液氮罐，只有大拇指般粗细。

X光子射到探测器后形成一定数量的电子-空穴对，电子-空穴对在电场作用下形成电脉冲，脉冲幅度与X光子的能量成正比。在一段时间内，来自试样的荧光X射线依次被半导体探测器检测，得到一系列幅度与光子能量成正比的脉冲，经放大器放大后送到多道脉冲分析器（通常要1000道以上）。按脉冲幅度的大小分别统计脉冲数，脉冲幅度可以用X光子的能量标度，从而得到计数率随光子能量变化的分布曲线，即X光能谱图（图1-11）。能谱图经计算机进行校正，然后显示出来，其形状与波谱类似，只是横座标是光子的能量。

图1-11 用放射性同位素fe55照射Si-PIN探测器得出的谱图

图1-12 典型的多元素谱图

能量色散的最大优点是可以同时测定样品中几乎所有的元素（图1-12）。因此，分析速度快。另一方面，由于能谱仪对X射线的总检测效率比波谱高，因此可以使用小功率X光管激发荧光X射线。另外，能谱仪没有波谱仪那么复杂的机械机构，因而工作稳定，仪器体积也小。从现在的发展趋势来看，能谱仪已经逐渐在各个领域替代波谱仪。