第1章 X射线的物理基础 1
1.1 X射线的定义 1
1.2 X射线光谱 2
1.2.1 连续X射线光谱 2
1.2.2 原子结构及轨道能级 4
1.2.3 特征X射线光谱 7
1.2.4 莫塞莱定律 8
1.2.5 特征X射线光谱强度间的相对关系 9
1.3 俄歇效应：伴线 10
1.4 荧光效应：荧光产额 11
参考文献 12
第2章 X射线的基本性质 13
2.1 X射线的散射 13
2.1.1 相干散射 14
2.1.2 康普顿散射 15
2.2 X射线的衍射与偏转 17
2.2.1 布拉格衍射原理 17
2.2.2 X射线的偏转 19
2.2.3 镜面反射 20
2.2.4 全反射 20
2.3 X射线的吸收 21
2.3.1 质量吸收或衰减系数 22
2.3.2 质量吸收或衰减系数与波长及原子序数的关系 23
2.3.3 吸收限及临界厚度 23
2.3.4 反平方定律 25
参考文献 26
第3章 X射线的激发 27
3.1 初级激发 27
3.2 次级激发 28
3.2.1 单色激发 28
3.2.2 多色激发 29
3.3 互致激发（次生激发） 31
3.4 激发源 32
3.4.1 放射性同位素 33
3.4.2 同步辐射光源 35
3.4.3 X射线管 36
3.4.4 二次靶 38
参考文献 39
第4章 X射线的色散 40
4.1 概述 40
4.2 波长色散 40
4.3 能量色散 42
4.4 非色散 44
参考文献 47
第5章 X射线的探测 48
5.1 概述 48
5.2 气体正比型探测器 49
5.3 探测器的光电转换参数 55
5.4 闪烁计数器 58
5.5 固体探测器 59
5.5.1 锂漂移硅［Si（Li）］探测器 60
5.5.2 珀尔贴（Peltier）效应 62
5.5.3 Si-PIN探测器 63
5.5.4 硅漂移探测器（SDD） 64
5.5.5 高纯锗（Ge）探测器 64
5.6 探测效率及能量分辨率 65
5.6.1 量子计数效率 65
5.6.2 能量分辨率 67
5.7 各种常用探测器的比较 70
参考文献 71
第6章 X射线的测量 73
6.1 测量系统 73
6.1.1 概述 73
6.1.2 前置放大器 74
6.1.3 主放大器 74
6.1.4 脉冲高度选择器 75
6.1.5 脉冲高度分布曲线 77
6.1.6 多道脉冲分析器（MCA） 79
6.1.7 脉冲高度分布的自动选择 81
6.1.8 定标器及定时器 82
6.1.9 微处理机 82
6.2 测量方法 82
6.2.1 定时计数（FT）法 83
6.2.2 定数计时（FC）法 83
6.2.3 最佳定时计数（FTO）法 84
参考文献 85
第7章 波长色散X射线荧光光谱仪 86
7.1 概述 86
7.2 波长色散光谱仪的基本结构 86
7.2.1 X光管 87
7.2.2 准直器 91
7.2.3 辐射光路 92
7.2.4 分光晶体 93
7.2.5 平面晶体色散装置 98
7.2.6 弯曲晶体色散装置 99
7.2.7 测角仪 101
7.3 探测器 102
7.4 脉冲高度分布及脉冲高度分析器 103
7.5 定标计数电路 105
7.6 测量参数的选择 106
参考文献 109
第8章 能量色散X射线荧光光谱仪 110
8.1 概述 110
8.2 光谱仪结构 111
8.2.1 能量色散探测器 112
8.2.2 多道脉冲高度分析器 114
8.2.3 滤光片及其选择 117
8.2.4 X光管 120
8.3 通用型能量色散光谱仪 120
8.4 三维光学能量色散光谱仪 122
8.4.1 偏振原理 123
8.4.2 二次靶 124
8.5 谱处理技术 127
8.5.1 光谱数据的基本组成 128
8.5.2 谱处理的基本步骤 133
8.5.3 常用的谱处理方法 135
8.6 能量色散X射线荧光分析技术的特殊应用 147
8.6.1 全反射X射线荧光光谱分析（TXRF） 147
8.6.2 同步辐射X射线荧光光谱分析（SRXRF） 152
8.6.3 微束X射线荧光光谱分析（μ-XRF） 153
参考文献 159
第9章 基体效应 161
9.1 概述 161
9.2 基体效应 162
9.2.1 吸收-增强效应 162
9.2.2 吸收-增强效应对校准曲线的影响 164
9.2.3 吸收-增强效应的预测 164
9.3 物理-化学效应 166
9.3.1 颗粒度、均匀性及表面结构影响 166
9.3.2 样品的化学态效应 170
9.3.3 样品的无限厚度与分析线波长的关系 171
参考文献 174
第10章 光谱背景和谱线重叠 175
10.1 光谱背景 175
10.2 光谱背景的起源与性质 176
10.2.1 光谱背景的测量与校正 176
10.2.2 降低背景的若干方法 180
10.3 光谱干扰的来源 181
10.3.1 光谱干扰的类别 181
10.3.2 消除干扰的方法 183
10.4 灵敏度S 189
10.4.1 检测下限 189
10.4.2 定量下限 190
参考文献 191
第11章 定性与半定量分析 192
11.1 概述 192
11.2 光谱的采集与记录 194
11.3 谱峰的识别与定性分析 198
11.3.1 谱峰的平滑 198
11.3.2 谱峰的检索 199
11.3.3 谱峰的识别（匹配） 200
11.3.4 元素标注 202
11.4 半定量分析 202
参考文献 208
第12章 定量分析——实验校正法 210
12.1 概述 210
12.2 标准校准法 210
12.3 加入内标校准法 211
12.4 散射内标法 215
12.4.1 散射背景比例法 215
12.4.2 散射靶线比例法 216
12.5 二元比例法 218
12.6 基体-稀释法 219
12.7 薄膜法（薄试样法） 220
参考文献 221
第13章 定量分析——数学校正法 223
13.1 概述 223
13.2 数学校正法 223
13.2.1 经验系数法 223
13.2.2 理论影响系数法 228
13.2.3 基本参数法 229
13.3 X射线荧光理论强度的计算 232
参考文献 241
第14章 样品制备 243
14.1 概述 243
14.2 固体样品的制备 243
14.3 粉末试样的制备 246
14.3.1 松散粉末的制备 248
14.3.2 粉末压片 248
14.4 熔融法 250
14.4.1 经典熔融法 252
14.4.2 熔融设备 257
14.4.3 离心浇铸重熔技术 259
14.5 液体试样的制备 261
14.5.1 溶液法 261
14.5.2 离子交换法 262
参考文献 263
第15章 应用实例 264
15.1 痕量元素分析 264
15.1.1 概述 264
15.1.2 背景及光谱重叠的校正方法 264
15.1.3 基体影响的校正 268
15.1.4 校准曲线 270
15.2 宽范围氧化物分析 272
15.2.1 概述 272
15.2.2 方法要点 272
15.2.3 合成标准的配制 273
15.2.4 样品制备 273
15.2.5 分析测量条件 274
15.2.6 方法验证 275
15.3 油类分析 277
15.3.1 概述 277
15.3.2 方法要点 277
15.3.3 结论 280
15.4 钢铁与合金分析 281
15.4.1 概述 281
15.4.2 方法要点 282
15.4.3 分析测量参数 283
15.4.4 方法准确度的验证 284
15.5 痕量元素的能量色散X射线荧光光谱分析 285
15.5.1 概述 285
15.5.2 仪器及实验条件 285
15.5.3 方法要点 285
15.6 高能激发能量色散X射线荧光光谱分析 287
15.6.1 概述 287
15.6.2 方法要点 288
15.6.3 仪器及测量条件 289
15.6.4 样品制备 290
15.6.5 校准的准确度 290
参考文献 292
第16章 薄膜和镀层厚度的测定 294
16.1 概述 294
16.2 薄膜及样品无限厚度的定义 294
16.3 薄膜厚度测定的基本方法 297
16.3.1 薄膜（镀层）发射法 297
16.3.2 基底线吸收法 298
16.3.3 理论校准法 299
16.3.4 测定多层薄膜的基本参数法 301
16.4 应用实例 303
16.4.1 镀锌板镀锌层质量厚度的测定 303
16.4.2 彩涂板镀层厚度及铝锌含量的测定 304
16.4.3 镀锡板的镀锡层厚度测定 304
16.4.4 硅钢片绝缘层厚度测定 305
参考文献 307
第17章 分析误差与不确定度 308
17.1 概述 308
17.2 数值分析中的若干基本概念 308
17.2.1 真值与平均值 308
17.2.2 精密度和准确度 310
17.2.3 分析误差 310
17.2.4 分布函数 311
17.2.5 计数统计学与测量误差 314
17.3 误差来源及统计处理 316
17.3.1 强度计数的标准偏差 317
17.3.2 最佳计数时间的选择 318
17.3.3 提高精密度与准确度的基本措施 318
17.4 不确定度及计算 319
17.4.1 测量不确定度 319
17.4.2 统计不确定度 320
17.4.3 误差传递与不确定度 320
17.4.4 不确定度的计算 321
17.4.5 平均值不确定度的计算 321
17.4.6 统计波动 322
17.5 最小二乘法的统计学原理 322
17.5.1 线性最小二乘法拟合 323
17.5.2 多元线性拟合 325
17.5.3 多项式拟合 325
17.5.4 非线性最小二乘法拟合 326
参考文献 328
附录 330
1 分析误差允许范围 330
2 常用元素化合物的换算系数表 337
3 元素名称、符号、原子序数及相对原子质量数据表 342
4 K、L、M系激发电位（kV）／结合能（keV） 343
5 K、L、M系吸收限波长 346
6 K、L系主要谱线的光子能量 348
7 K、L、M系平均荧光产额 350
8 K和LⅢ吸收限陡变比（r）及（r—1）／r值 352
9 K系主要谱线的波长 353
10 L系主要谱线的波长 356
11 M系主要谱线的波长 360
12 M系主要谱线的光子能量 361
索引 364