能量色散X射线荧光光谱仪

在20世纪80年代初，EDXRF谱仪主要有:

①液氮冷却的Si(Li)半导体探测器与X射线管及高压电源组成的谱仪; 

②非色散型可携式谱仪，它主要由封闭式正比计数器和放射性核素源组成，通常一次仅能测定1～2个元素。EDXRF谱仪由于仪器性能的改善现在测定元素已由Na扩展到F，甚至可检出C; 

可携式XRF光谱仪用X射线管激发取代放射性核素源，质量仅 1.5 kg左右，测定元素达到20个以上。

此外与WDXRF谱仪的发展不同，除用X射线管激发的可携式谱仪和手持式谱仪外，在这期间EDXRF谱仪依据X射线偏振特性和全反射原理相继推出新型的谱仪: 偏振型XRF 谱仪、全反射XRF谱仪、μ－XRF谱仪。

基于EDXRF谱仪和WDXRF谱仪的本质差别在于前者收集试样中元素的全谱，并以待测元素峰面积表示强度，后者以峰高的强度示之，本文将上述几种谱仪和SRXRF均包括在 EDXRF光谱中。EDXRF谱仪的性能取决于探测器能量分辨率、用作记录和处理脉冲信号的电子学线路与软件以及激发光源的性能。

近20年来，半导体探测器有了迅猛的发展。除Si(Li) 探测器其性能有很大改善并仍在使用外，不用液氮冷却的新型电致冷Si－PIN半导体探测器于20世纪90年代中期问世，能量分辨率已由当初的300 eV达到现在的140 eV，广泛用于太空探索、现场和常规分析，但该探测器对计数率的线性响应范围较小，影响了使用。本世纪初硅漂移探测器(SDD，silicon drift detector) 经过不断的完善，已具有如下优点:在电致冷情况下，能量分辨率高达127eV，其能量分辨率基本不受探测器灵敏区面积和计数率的影响，在探测器死时间保持在10% 的范围内，可处理高达300 kcps的输入计数率和高达130 kcps的输岀计数率，能谱采集的速度比Si(Li) 探测器快5～10倍，信噪比好，故在许多情况下取代了Si(Li) 探测器，成为测定低 、中能量 X 射线范围内的EDXRF谱仪首选。

提供X射线管高压电源的主要部件是高压发生器，如WDXRF一样演化为模块化设计的固态发生器电路。依据不同类型EDXRF谱仪的要求，已开发出多种小型X射线管。从20世纪80年代末起，不同阳极材料的小型 X射线管已逐步取代放射性核素激发源，现成为现场和原位分析用的低功率EDXRF谱仪主要光源，它具有高强度、适用于多元素激发、安全性好等优点。

在20世纪70年代已用二次靶发出的特征X射线激发样品，对样品而言，二次靶相当于激发源(荧光靶)， 其优点是降低背景，提高峰背比，检出限将比直接用X光管激发提高5～10倍。在本世纪初相继应用X射线偏振和衍射性质开发出偏振靶(巴克拉靶)和布拉格靶作为二次靶，与荧光靶一起用作偏振EDXRF谱仪光源。

我国已相继建成BSRF北京同步辐装置(中国科学院高能物理研究所)、SRRC台湾同步辐射研究中心(台湾新竹)、NSRL国家同步辐射实验室(合肥，中国科学技术大学)和SSRF上海同步辐射装置(上海张江，中国科学院上海应用物理所)。其中SSRF为第三代光源，同步辐射光可提供从远红外光到硬X射线的宽广波段， 在X射线光子能量区域内(0.1～40 keV)可产生高亮度和高通量且具有偏振特性的同步辐射光，此外， 同步辐射准直性好，可实现微区XRF分析，空间分辨率已达到50 nm。SSRF光源的基本性能在许多重要方面位于目前世界上正在设计和建造中的光源的前列。