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手持式X射線熒光光譜儀（Handheld X-Ray Fluorescence Spectrometer, 簡稱HHXRF）是一種使用X射線熒光光譜技術(shù)（X-Ray Fluorescence Spectrometry, XRF）進(jìn)行非破壞性元素分析的便攜式儀器。該儀器廣泛應(yīng)用于金屬、建筑、環(huán)保、食品、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域中的材料分析、質(zhì)量控制和環(huán)境監(jiān)測。
原理
手持式X射線熒光光譜儀的原理基于X射線與物質(zhì)相互作用的特性。X射線是一種高能電磁波，可以穿透物體而不被感知。當(dāng)X射線與物質(zhì)相互作用時(shí)，會發(fā)生散射和吸收。散射包括彈性散射和非彈性散射，其中非彈性散射就是X射線熒光光譜技術(shù)所依賴的基本過程。當(dāng)X射線照射物質(zhì)時(shí)，其能量會使物質(zhì)中的內(nèi)層電子躍遷到一個(gè)比較高能級，而這個(gè)躍遷會同時(shí)伴隨著一個(gè)較低能級到高能級差能的X射線熒光，也就是所謂的熒光譜線。不同元素的熒光譜線具有不同的能量和強(qiáng)度，這種差異性可以用來區(qū)分不同元素。
功能
手持式X射線熒光光譜儀可以分析固體、液體、粉末等各種物質(zhì)中的元素成分，包括但不限于：金屬、非金屬、稀土、環(huán)境污染物等。該儀器具有快速、準(zhǔn)確、可靠、非破壞性等特點(diǎn)，可以在實(shí)時(shí)條件下進(jìn)行現(xiàn)場分析。還可以通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，如生成元素分布圖、數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì)等。HHXRF還可以與條形碼、RFID等信息識別技術(shù)結(jié)合，便于對樣品的信息管理和溯源追溯。
可以測出哪些元素？
手持式X射線熒光光譜儀可以測出大部分元素，包括單質(zhì)元素和化合物中的元素。不同儀器有不同的測量范圍和檢測限，但是一般包括以下元素：鋰、硼、碳、氮、氧、氟、鈉、鋁、硅、鉀、鈣、鐵、鎘、銅、鋅、銀、鉛、汞等。也可以延伸到稀土，甚至到放射性元素的測量，因此在環(huán)境監(jiān)測、食品安全檢測等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
對人體有害嗎？
在正常使用情況下，手持式X射線熒光光譜儀是安全的。它所產(chǎn)生的輻射量比醫(yī)用X射線設(shè)備低得多。理論上，如果按照所在國家的安全閾值操作，就不會對人體造成危害。但是在操作過程中必須遵循安全規(guī)范，如佩戴護(hù)目鏡和手套等防護(hù)裝備，以避免誤觸和輻射危害。
輻射范圍多少？
輻射范圍主要由X射線源的能量和樣品中的元素成分決定。手持式X射線熒光光譜儀一般使用的X射線管電壓一般不超過50 kV，而且是針對特定元素進(jìn)行測量的，因此輻射范圍較小，往往只有幾個(gè)平方毫米到幾十個(gè)平方毫米。對于人體而言，這樣的輻射量是可以接受的，且符合正常國際建議的安全值。
總之，手持式X射線熒光光譜儀是一種十分實(shí)用的非破壞性元素分析儀器，其原理基于X射線熒光光譜技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地測量材料中的元素成分，并在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。雖然它產(chǎn)生的輻射比較小，但必須遵守操作規(guī)程，確保儀器操作的安全。
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