XRF測試儀

XRF測試儀原理

X射線(xiàn)是電磁波譜中的某特定波長(cháng)范圍內的電磁波，其特性通常用能量（單位：千電子伏特，keV）和波長(cháng)（單位：nm）描述。
X射線(xiàn)熒光是原子內產(chǎn)生變化所致的現象。一個(gè)穩定的原子結構由原子核及核外電子組成。其核外電子都以各自*的能量在各自的固定軌道上運行，內層電子（如K層）在足夠能量的X射線(xiàn)照射下脫離原子的束縛，釋放出的電子會(huì )導致該電子殼層出現相應的電子空位。這時(shí)處于高能量電子殼層的電子（如：L層）會(huì )躍遷到該低能量電子殼層來(lái)填補相應的電子空位。由于不同電子殼層之間存在著(zhù)能量差距，這些能量上的差以二次X射線(xiàn)的形式釋放出來(lái)，不同的元素所釋放出來(lái)的二次X射線(xiàn)具有特定的能量特性。這一個(gè)過(guò)程就是我們所說(shuō)的X射線(xiàn)熒光（XRF）。
XRF波長(cháng)
元素的原子受到高能輻射激發(fā)而引起內層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(cháng)的X射線(xiàn)，根據莫斯萊定律，熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)λ與元素的原子序數Z有關(guān)，其數學(xué)關(guān)系如下：
λ=K(Z? s) ?2
式中K和S是常數。
XRF能量
而根據量子理論，X射線(xiàn)可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個(gè)光具有的能量為：
E=hν=h C/λ
式中，E為X射線(xiàn)光子的能量，單位為keV；h為普朗克常數；ν為光波的頻率；C為光速。
因此，只要測出熒光X射線(xiàn)的波長(cháng)或者能量，就可以知道元素的種類(lèi)，這就是熒光X射線(xiàn)定性分析的基礎。此外，熒光X射線(xiàn)的強度與相應元素的含量有一定的關(guān)系，據此，可以進(jìn)行元素定量分析。

XRF測試儀分類(lèi)

不同元素發(fā)出的特征X射線(xiàn)能量和波長(cháng)各不相同，因此通過(guò)對X射線(xiàn)的能量或者波長(cháng)的測量即可知道它是何種元素發(fā)出的，進(jìn)行元素的定性分析。同時(shí)樣品受激發(fā)后發(fā)射某一元素的特征X射
 波長(cháng)色散型（WD-XRF）和能量色散型 線(xiàn)強度跟這元素在樣品中的含量有關(guān)，因此測出它的強度就能進(jìn)行元素的定量分析。
因此，X射線(xiàn)熒光光譜儀有兩種基本類(lèi)型：
波長(cháng)色散型（WD-XRF）和能量色散型（ED-XRF)

a) X射線(xiàn)用于元素分析，是一種新的分析技術(shù)，但在經(jīng)過(guò)二十多年的探索以后，現在已*成熟，已成為一種廣泛應用于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛生等各個(gè)領(lǐng)域。
b) 每個(gè)元素的特征X射線(xiàn)的強度除與激發(fā)源的能量和強度有關(guān)外，還與這種元素在樣品中的含量有關(guān)。
c) 根據各元素的特征X射線(xiàn)的強度，也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線(xiàn)熒光分析的基本原理。
XRF分析儀的主要環(huán)境應用
過(guò)去，對環(huán)境的評估只能依賴(lài)于在實(shí)驗室對從現場(chǎng)采集并運送到實(shí)驗室的樣件所做的分析，這種方法既浪費金錢(qián)又耗用時(shí)間。如今有了便攜式XRF分析儀，檢測人員可以在現場(chǎng)直接對環(huán)境進(jìn)行評估。手持式XRF分析儀可進(jìn)行經(jīng)濟、有效、及時(shí)的實(shí)時(shí)數據分析，并快速得出全面的調查結論，從而決定所要采取的下一步措施。

分析領(lǐng)域
　　
一、發(fā)展中國家危險的高含量有毒金屬
　　在發(fā)展中國家的居民區和娛樂(lè )區可能會(huì )發(fā)現危險的高含量鉛、砷、汞、鉻、鎘及其它有毒金屬。在這些國家和地區，這些金屬的危險性可能還不為當地人所知，或者還沒(méi)有施行有關(guān)限制這些金屬的法律法規。手持式X射線(xiàn)熒光分析儀可快速判斷是否存在這些污染物并辨別其含量，從而可使世界衛生倡導組織依據檢測結果出臺糾正措施，以幫助發(fā)展中國家利用當地資源，通過(guò)安全的工作實(shí)提高人們的生活水平，并使這些國家和地區得到持續的發(fā)展。
二、城市周邊地區的農業(yè)及農藝學(xué)
　　 隨著(zhù)世界人口的增長(cháng)，食物來(lái)源的安全性也變得越來(lái)越重要。隨著(zhù)人們對食物安全性的要求不斷提高，城市周邊的農業(yè)發(fā)展也越來(lái)越受到歡迎。但是，在工業(yè)區和其它城市設施附近發(fā)展農業(yè)會(huì )增加農作物受到有害物質(zhì)侵害的危險，因為種植莊稼的土壤及用于灌溉的水源可能會(huì )有高含量的砷、汞、鎘、鉻、鉛等污染物質(zhì)。手持式XRF分析儀不僅可以快速探測出這些有毒金屬，還可以確定諸如鈣、鎂、磷、鉀等營(yíng)養物質(zhì)和肥料的存在。三、危險的廢料篩檢和可持續產(chǎn)業(yè)
　　目前，大多數行業(yè)都面臨著(zhù)必須實(shí)施可持續發(fā)展計劃的壓力。這個(gè)計劃有助于降低各個(gè)行業(yè)在制造和包裝產(chǎn)品的過(guò)程中對周邊環(huán)境和人們的健康造成的有害影響。各種工業(yè)、工程公司及監管機構都可在生產(chǎn)現場(chǎng)使用手持式XRF系統進(jìn)行檢測，以確?？焖僮R別出任何重金屬污染物質(zhì)，并采取有效的補救措施。
四、社區與居住區域的發(fā)展
天瑞儀器手持式土壤重金屬分析儀可以在瞬間辨別出土壤中重金屬極低的百萬(wàn)分率含量，在開(kāi)發(fā)或整修學(xué)校、社區中心、住宅、游樂(lè )場(chǎng)及運動(dòng)場(chǎng)以前，這款分析儀是有助于保障環(huán)境安全的重要工具。如果要在以前是垃圾填埋場(chǎng)、工業(yè)場(chǎng)址、果園、飼養場(chǎng)、閑置的污染土地以及其它會(huì )發(fā)現高含量有毒金屬的地區開(kāi)發(fā)房地產(chǎn)，天瑞分析儀無(wú)疑是一件必不可少的工具。此外，在對建筑物及舊房屋進(jìn)行翻修、重建、恢復及涂漆的過(guò)程中，DELTA可以迅速探測出土壤和塵埃、建筑物表面、含鉛顏料中的鉛（Pb）元素，從而有助于減少在分析工程是否符合環(huán)境管理規定的過(guò)程中所耗用的資金和時(shí)間。

儀器介紹

屬于的分析檢測儀器，隨著(zhù)半導體微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統的光學(xué)、熱學(xué)、電化學(xué)、色譜、波譜類(lèi)分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機械電子學(xué)結構、實(shí)驗室內人工操作應用模式，轉化成光、機、電、算（計算機）一體化、自動(dòng)化的結構，并向智能化、小型化、在線(xiàn)式及儀器聯(lián)用方向發(fā)展。天瑞公司在以已掌握的成熟的臺式X熒光光譜儀技術(shù)為基礎，結合國外相關(guān)新的技術(shù)發(fā)展成果，研制出具有自主知識產(chǎn)權的EDX 3600K型。

EDX 3600K的亮點(diǎn)在于它大鈹窗超薄口的高分辨SDD探測器和自旋式的樣品腔，產(chǎn)品通過(guò)了江蘇省計量科學(xué)研究院的檢測，并通過(guò)中國儀器儀表學(xué)會(huì )分析儀器分會(huì )組織的科技成果鑒定，技術(shù)達到水平。

X射線(xiàn)熒光分析儀(X Ray Fluorescence)人們通常把X射線(xiàn)照射在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級X射線(xiàn)叫X射線(xiàn)熒光（X—Ray Fluorescence），而把用來(lái)照射的X射線(xiàn)叫原級X射線(xiàn)。所以X射線(xiàn)熒光仍是X射線(xiàn)。一臺典型的X射線(xiàn)熒光（XRF）儀器由激發(fā)源（X射線(xiàn)管）和探測系統構成。X射線(xiàn)管產(chǎn)生入射X射線(xiàn)（一次X射線(xiàn)），激發(fā)被測樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì )放射出二次X射線(xiàn)，并且不同的元素所放射出的二次X射線(xiàn)具有特定的能量特性或波長(cháng)特性。探測系統測量這些放射出來(lái)的二次X射線(xiàn)的能量及數量。然后，儀器軟件將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類(lèi)及含量。X射線(xiàn)照在物質(zhì)上而產(chǎn)生的次級 X射線(xiàn)被稱(chēng)為X射線(xiàn)熒光。利用X射線(xiàn)熒光原理，理論上可以測量元素周期表中鈹以后的每一種元素。在實(shí)際應用中，有效的元素測量范圍為9號元素 （F）到92號元素（U）。

儀器配置

鈹窗電制冷SDD探測器
自旋式樣品腔
高效超薄窗X光管
超近光路增強系統
可自動(dòng)開(kāi)啟的測試蓋
自動(dòng)切換型準直器和濾光片
真空腔體
自動(dòng)穩譜裝置
90mm×70mm的液晶屏
的數字多道技術(shù)
多變量非線(xiàn)性回歸程序
相互獨立的基體效應校正模型

性能優(yōu)勢

1.超低能量分辨率，輕元素檢測效果更佳
使用大面積鈹窗電致冷SDD探測器，探測器分辨率達到139eV，各項指標優(yōu)于國家標準。SDD探測器具有良好的能量線(xiàn)
性、良好的能量分辨率，及良好的能譜特性，較高的峰背比；對Si、S、AI等輕元素的測試具有良好的分析精度。

2. 測試精度更高，檢出限更低
①專(zhuān)業(yè)化的樣品腔設計，帶可調速的自旋樣品腔，能有效的測定輕元素和減少樣品均一性的影響，提高樣品的測試精度。
②采用超小超真空的樣品腔設計，保證測試時(shí)達到10Pa以下，使設備的測試范圍可從F元素起測試，大大地提高測試范圍、輕元素檢出限和精度。

3. 分析速度更快，從第1秒即可得到定性定量結果
采用自主研發(fā)的數字多道技術(shù)，其線(xiàn)性計數率可達100kcps，可以更加快速的分析，從第1秒就可以得出定性定量結果，
設計成高計數率，大大提高了設備的穩定性。

4. 一鍵式智能化操作
專(zhuān)業(yè)軟件，的FP法和EC法等多種方法嵌入的人性化的應用軟件，具有高靈敏度、測試時(shí)間短、一鍵智能化操作，使操作簡(jiǎn)易，對操作人員限制小的特點(diǎn)。

5. 強大的自動(dòng)化功能
①自動(dòng)化程度高，具有自動(dòng)開(kāi)蓋、自動(dòng)切換準直器與濾光片等功能。
②采用自動(dòng)穩譜裝置，保證了儀器工作的*性：利用解譜技術(shù)使譜峰分解，采用多參數的線(xiàn)性回歸方法，使元素間的吸收、排斥效應得到明顯的降低。

6. 強度校正法
具有多種測試模式設置和無(wú)限數目模式的自由添加，內置強度校正方法，可校正幾何狀態(tài)不同和結構密度不均勻的樣品造成的偏差。

7. 完善的光路系統
自主研發(fā)的光路系統，光程更短，光路損失更少，激發(fā)效果更佳。

8. 三重安全防護功能
三重安全防護功能，自動(dòng)感應，沒(méi)有樣品時(shí)儀器不工作，無(wú)射線(xiàn)泄漏；加厚防護測試壁；配送測試防護安全罩。

9. 安全警示系統
警告指示系統，通電時(shí)綠色指示燈亮，測試時(shí)黃色輻射指示燈閃爍，防止誤操作。

技術(shù)參數

型號：EDX3600K
X射線(xiàn)源：50KV、1mA
樣品腔體積：Φ40.5mm×39.5mm
分析方法：能量色散X熒光分析方法
測量元素范圍：原子序數為9～92[氟（F）到鈾（U）]之間的元素均可測量
檢測元素：同時(shí)分析元素達三十多種，可根據客戶(hù)需要增加元素
含量范圍：ppm～99.99%
檢測時(shí)間：10秒以上
檢測對象：標準粉未壓片及可以放入標準樣品杯的固體、液體及粉末
探測器及分辨率：超大超薄的SDD探測器，分辨率 為144±5eV,可選配極速探測器125eV
激發(fā)源：銠靶或鎢靶光管根據客戶(hù)需求可供選擇
攝像頭：高清攝像頭
測井環(huán)境：超真空系統，10秒可抽到10Pa以下，大氣、氦氣均可以
準直器和濾光片：四組準直器（7、5、3、1mm），6種濾光片組合自動(dòng)切換
自旋裝置：可調速的自旋裝置
檢出限：對樣品中的大多數元素來(lái)說(shuō)，檢出限達5～500ppm
真空系統：超真空系統，10秒可到10Pa
數據傳輸：數字多道技術(shù)，快速分析，高計數率
測試臺：360°電動(dòng)旋轉式
保護系統：樣品腔為電動(dòng)控制，上蓋打開(kāi)時(shí)測試已完成
樣品放置：*的樣品杯設計，自帶壓環(huán)，可防止樣品晃動(dòng)
數字多道技術(shù)：計數率>50kcps，有效計數率高500kcps
外形尺寸及重量：669mm×540mm×874mm，90KG
操作環(huán)境濕度：≤90%
操作環(huán)境溫度：15℃～30℃

軟件優(yōu)勢

采用公司新的能譜EDXRF軟件，的FP法和EC法等多種方法嵌入的人性化的應用軟件，具有高靈敏度、測試時(shí)間短、一鍵智能化操作，操作簡(jiǎn)易，對操作人員限制小的特點(diǎn)。
具有多種測試模式設置和無(wú)限數目模式自由添加，內置強度校正方法，可校正幾何狀態(tài)不同和結構密度不均勻的樣品造成的偏差。
全新的軟件界面和內核，采用FP和EC軟件組合的方法，應用面更加廣泛。

應用領(lǐng)域

EDX3600K——專(zhuān)為粉未冶煉行業(yè)研發(fā)的一款設備，主要應用在水泥冶煉、鋼鐵冶煉、礦冶煉(銅礦、鉛礦等)、鋁冶煉、玻璃制造、耐火材料分析、各種粉未冶金分析行業(yè)、石油勘探錄井分析領(lǐng)域。
同時(shí)在地質(zhì)、礦樣、冶金、稀土材料、環(huán)境監測、有色金屬、食品、農業(yè)等科研院所、大專(zhuān)院校和工礦企業(yè)中也得到廣泛應用。
天瑞儀器是目前國內的生產(chǎn)廠(chǎng)家，分析儀器上市公司（300165），產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)。