能量色散X射線熒光光譜儀

 

X射線熒光光譜(XRF)分析法是對各種各樣材料進行元素測定的一種現代化的通用分析方法。不管是塊狀樣品、粉末樣品還是液體樣品，位於元素週期表上從4號元素鈹（Be）到92號元素鈾（U）之間的幾乎所有元素都可以進行精確的定性、定量和無標樣分析。根據不同的應用要求，其分析濃度範圍可從0.1ppm到100%，而且即使高至100%的元素濃度也能直接進行測量而無須進行稀釋。XRF分析法具有樣品制備簡單、測定元素範圍廣、測定精度高、重現性好、測量速度快（30s-900s）、無環境污染、不破坏樣品等特點。

 

XRF法廣氾應用於環保、地質、礦物、冶金、水泥、電子、石化、高分子、食品、藥物以及高科技材料等領域，在產品研究開發、生產過程監控與質量管理等方面起着重要的作用。具體應用見以下說明：

 

●電子、塑膠、五金材料：各種電子元件、五金件、塑膠原料及制品、線路板等。

●紙張及紙原料：紙原料、各種紙張、調色劑、油墨等。

●石油、煤炭：石油、潤滑油、重油、高分子聚合物、煤炭、焦炭等。

●陶瓷、水泥：陶瓷、耐火材料、岩石、玻璃、水泥、水泥原料和生料、熟料、石灰石、高嶺土、粘土等。

●農業、食品：土壤、農藥殘留物、肥料、植物、各種食品等。

●有色金屬：銅合金、鋁合金、鉛合金、鋅合金、鎂合金、鈦合金、貴金屬等。

●鋼鐵：生鐵、鑄鐵、不鏽鋼、低合金鋼、高合金鋼、特種鋼、鐵合金、鐵礦石、爐渣、電鍍液、鑄造砂等。

●化學工業：無機有機物及制品、化妝品、洗滌劑、橡膠、調色劑、催化劑、塗料、顏料、藥品、化學纖維等。

●環境：各種廢棄物、工業廢物、大氣粉塵、工業廢水、海水、河水等。

●生物科學：有機體、輔助物等。

 

X射線熒光分析基本原理

各種元素的核外電子軌道位能互不相同，因此，受激發后發出的X射線光子能量互不相同，即每種元素髮射該元素原子所特有能量的X射線，代表了該元素的特征，因此稱作該元素的特征X射線。每種元素的特征X射線具有其特定的能量，檢測到此種能量的X射線，即可以確定物質樣品中有該元素存在。

 

能量色散X射線熒光儀器原理

X光管加高壓產生的原級X射線經過濾光片適當過濾后照射到樣品上，激發樣品中所含元素的特征X射線(稱為X射線熒光)，使用具有高能量分辨率的X射線探測器，得到X射線熒光能譜，不同的元素在譜圖上形成不同的譜峰。譜峰的強度與樣品中元素的含量成正比關係，通過計算機對探測器檢測到的能譜進行解析，以譜峰位置和形狀對樣品中含有的元素種類進行定性，用譜峰強度對元素成分進行定量分析。

 

能譜儀簡介：

能量色散X射線熒光光譜儀是採用能量色散X熒光分析技術，同時測量多種元素的分析儀器，根據用戶應用要求可配置為從Na到U的任意多種元素的分析測定。該儀器可廣氾應用於環保、考古、建材、RoHS指令等各種行業。是企業質量控制的理想選擇。

 

整機性能：

●Si(PIN)或SDD半導體制冷探測器

探測器的分辨率是評價能量色散X熒光光譜儀性能的主要指標之一  

分  辨  率  <  145eV (分辨率越低則靈敏度越高)

計  數  率  >  1000/S

晶體面積  >  15平方毫米

鈹窗厚度  =  0.025mm

探測功率  <  1.2W

 

●多道脈衝幅度分析器（俗稱譜儀能量刻度）

通道數：2048道

 

●電源控制器

系統電源控制+5 VDC at 250 mA (1.2 W)

恆定製冷控制  400 VDC

 

●低功率小型側窗X射線發生器（俗稱X光管）

經過內部嵌鉛特殊處理的X光管進行全範圍屏蔽,只留側窗X射線出口區。 罐絕緣油用於高壓絕緣和冷卻，0.005英吋鈹窗標準窗口，額定功耗為50瓦、額定電壓為50千伏。設計使用壽命>15000小時。

 

●高壓發生器

輸        入：85～265Vac,47～63Hz,功率因數校正。

              1kV～5kV的型號符合UL85～250Vac輸入標準

電壓變動率：無負載到滿負載，輸出電壓的0.01%

電流變動率：0～額定電壓，輸出電流的0.01%

紋        波：輸出電壓的0.25%峰-峰

溫度係數：電壓或電流調定，0.01%/℃

穩  定  性：預熱半小時后，0.05%/8小時

 

●濾光片自動轉換系統

濾光片自動轉換系統：6種濾光片自動選擇並自動轉換（濾光片作用：改善激發源的譜線能譜成分，在進行多元素分析時，用來抑制高含量組分的強X射線熒光，提高待測元素的測量精度）。

 

●安全防輻射系統

1、重新設計的低輻射X射線管經過特殊處理（從源頭做起）

2、全封閉鉛板雙層防輻設計（從設計結構做起）

3、全自動鉛板濾光片自動屏蔽裝置

4、樣品蓋意外開啟X射線強制中斷裝置

5、延時測試與X射線警示系統

 

●針對ROHS指令限制使用有害元素Cd、Pb、Cr、Hg、Br的檢出限

Cd、Pb、Cr、Hg、Br的檢出限為2ppm

 

●強大的分析軟件工作站

1．一鍵式的操作軟件，簡單易用，無需專業知識。

2．人性化的人機界面

3．各種測試參數無需操作人員設定，強大定製報告功能。

4．測試數據自動存儲，具有曆史查詢功能。

5．最前沿的定性定量分析方法。

6．可同時分析几十種元素。

7．元素分析快速，分析時間從30秒到900秒可調。

8．長時間待機不用，自動降低管壓、管流，延長X光管壽命。

9．對X射線管進行溫度管控，保護X射線管並延長它壽命。

10．實時監測儀器運行狀態，輕易維護儀器。

11.防止在測試樣品時打開樣品蓋的誤操作，軟件有警示操作提示，同時關閉高壓電源。