X射线波长色散谱仪

X射线波长色散谱仪实际上是X射线分光光度计。其作用是把试样在电子束的轰击下产生的特征X射线按波长不同分开，并测定和记录各种特征X射线的波长和强度。

（一）波谱仪的组成

X射线波长色散谱仪主要由分光晶体、X射线探测器、信号放大器、计数器及记录系统等部分组成。

（二）分光探测系统的工作原理

波谱仪的分光探测系统由分光晶体、X射线探测器和相应的机械传动装置组成(见右图)。

 由聚焦电子束激发产生的特征X射线照射到分光晶体上，波长符合布拉格方程的将产生衍射进入探测器而被接收。转动分光晶体，改变θ角，可以将不同波长的特征X射线分开，同时改变探测器的位置和方向，就可把不同波长的X射线测量出来。

因为分光晶体的d值是已知的，所以，根据分光晶体与入射X射线的夹角θ就可求出特征X射线的波长λ。

             λ＝2 d sinθ

如果将分光晶体固定为某一角度，即可探测某种波长的特征X射线。

（三）不同分光晶体的检测范围

一块分光晶体只能色散一定波长范围的X射线，换句话说就是一块分光晶体只能把一定波长范围的X射线分开。分光晶体能够色散的X射线的波长范围决定于其衍射面的面网间距d和分光晶体衍射面与入射Ｘ射线的夹角θ的可变范围。

根据布拉格方程λ=2dSinθ，当θ=0°时，λ=0；当θ=90°时，λ=2d。从理论上看，一块分光晶体能够色散的X射线的波长范围应为0~2d，由于受到谱仪设计几何位置的的限制，θ值过大时，晶面反射率太低，θ值过小时，一是计数管损伤太厉害，二是空间位置也不能安排。所以θ角大致是在12°~ 65°范围内。按此推算，分光晶体能够色散的X射线波长范围大致是0.4d~1.8d之间。如利用LiF晶体的（200）面网（d=2.013Å），理论检测范围为0~4.03Å，但实际探测范围为0.89Å~3.5Å。

由于每块分光晶体能够色散的X射线波长范围是有限的，因此，用一块分光晶体只能检测波长在某个范围的X射线。为了使波谱仪能够尽可能多地分析周期表中的元素，必须配备几种面网间距的分光晶体，常用分光晶体的基本参数及检测范围见下页表2-7。 电子探针波谱仪能分析的元素为4Be ~ 92U。