回上一頁

PIXE（Particle Induced X-ray Emissions）即粒子誘發X-射線產生，主要是當高速荷電離子束撞擊物質，且其粒子本身所帶有的能量大於原子核對其原子內層的低能階電子束縛能時，其原子會受到激發使得內層低能階電子（通常是 K 層、 L 層或 M層）游離形成能階空穴，此時位於外層的高能階電子，將躍遷去填補內層的空穴，而兩個能階間的能量差，主要會以下列兩種形式之一釋放出來。

（1）此能量差將其它位於高能階狀態的電子游離，使它脫離原子的束縛而逃逸，逃逸的電子稱為 歐傑電子（Auger electron）。

（2）此能量差以電磁波形式釋放出來，即粒子誘發 X-射線。

這些X-射線起源於原子能階之間的躍遷，具有一定的能量，而且僅與原子的種類有關，是一種特徵X-射線，而這些特徵 X-射線起源於原子能階之間的躍遷，具有特定的能量，且僅與原子的種類有關，因此根據所測得之 X-射線能譜，即可進行元素的定性和定量分析。

PIXE 在材料分析應用上十分廣泛，尤其在微量分析上更有其它方法所無法比擬的優點：

（1）所需的樣品十分少，僅需數個毫克便足以分析。

（2）對樣品內所有的成份，尤其是 原子序（Z）≧ 11的元素，皆可在一次測量下同時分析完成。

（3）具有非常高的靈敏度可達百萬分之一。

（4）是一種非破壞性分析，在許多材料分析上十分重要。

（5）實驗上可將粒子束引至 大氣環境中，所以樣品不一定要放在真空靶室內，在以古物或生物體為研究對象時，這點非常有利。

（6）粒子誘發 X-射線的反應截面，隨原子種類的變化平緩，在定量及定性分析上較為容易。

 由於粒子誘發 X-射線測定法，具有上述特點，使 PIXE 成為微量分析上十分重要的工具，且現在已廣泛地應用在各種不同的科學領域上，例如：

利用粒子誘發X–射線產生（PIXE）分析技術在考古學之研究：

接受國立歷史博物館委託分析，明清時期澎湖海域古沉船發掘之陶瓷器，藉由胎土及釉之主要微量元素如鈣（Ca）、鉀（K）、鈦（Ti）、錳（Mn）、鈷（Co）和銣（Rb）等含量數據，可以做為日後窯口比對重要的依據。也探討唐朝湖南長沙窯瓷器之化學元素成份，我們發現長沙窯釉的顏色之不同，其微量元素亦隨著變化，例如藍釉其鈷（Co）含量較高，而綠釉則銅（Cu）含量明顯增加，這些分析數據若結合化學及考古學者有助於還原釉彩之化學結構式。

另外在雞血石方面，實驗證據顯示樣品呈紅色的區域主要是來自硫化汞（HgS）濃度的變化，而非紅色區域的化學成分，可藉此辨別其產地，如來自昌化雞血石或巴林雞血石。這些科學考古分析數據，有助於幫助考古學者辨識真仿品和古物修護。