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能量色散型与波长色散型X 射线荧光分析仪的特点与差异

1已有 17 次阅读  2018-11-06 23:19

X 射线荧光分析技术(XRF)作为一种快速分析手段,为我国的相关生产企业提供了一种可行的、低成本的、并且是及时的,检测、筛选和控制有害元素含量的有效途径;相对于其他分析方法(例如:发射光谱、吸收光谱、分光光度计、色谱质谱等),XRF 具有无需对样品进行特别的化学处理、快速、方便、测量成本低等明显优势,特别适合用于各类相关生产企业作为过程控制和检测使用。

X 射线荧光分析技术可以分为两大类型:能量色散X 射线荧光分析(EDXRF)和波长色散X 射线荧光分析(WDXRF);而能量色散型又根据探测器的类型分为(Si-PIN)型和SDD 型。在不同的应用条件下,这几种类型的技术各有其突出的特点。

测量精度

尽管目前各家能量色散仪器(均为Si-PIN 类型)生产商和销售商都给出了很高的技术指标,但在实际应用中(特别在被测样品不进行处理的情况下),真正可以期待的准确度都在200~300ppm 之间(测量塑料中有害元素时,准确度会好一些;对不规则样品,则精度会更差);波长色散X 荧光分析仪的测量准确度比能量色散类型要高一个数量级,基本在20~50ppm左右。

测量时间

由于波长色散配备较大功率的X 光管,荧光强度高;因此,波长色散仪器占用较短的测量时,便能达到较高的测量精度。

被测量样品的要求

由于技术特点的差异,波长色散X 荧光分析仪需要对被测仪量样品进行简单的处理;对固体样品的一般处理方法是将被测量样品表面打磨光滑,对粉末和其他样品可以采用磨细后进行粉末压片法处理,相应的设备市场上很容易找到。

能量色散型仪器最大的优势在于:可以对样品不作特别复杂的处理而直接进行测量,对样品也没有任何损坏,适合直接用于生产的过程控制中;

但需要强调指出的是:从荧光理论上,被测量样品的预先处理是必须的,对于能量色散仪器来说,我们可以采取一些技术手段进行校正来满足实际生产控制的需要,但即使采用了技术校正的手段,对不规则样品的直接测量也是以牺牲测量准确度作为代价的。

最佳应用范围

由于波长色散和能量色散类型X 荧光分析仪各自的技术特点,两种类型仪器所侧重的应用方案也不尽相同;波长色散X 荧光分析仪具有较高的测量精度,但同时需要对被测量样品进行简单处理,更适用于进厂原材料、半成品、成品的精确检测和质量控制;能量色散X 荧光分析仪虽然测量精度稍差,但具有快速、直接测量各种形状样品的优点,因此可直接在生产线上用于各种部件、电子元器件的检测。

能量分辨率

能量分辨率是X 荧光分析仪器的主要指标,分辨率数值越小,分辨率越高,仪器性能越。

荧光强度

对于X 荧光分析仪器来说,各元素含量与该元素的荧光强度成正比关系;荧光强度越高,则统计误差越小,测量的准确度越高,仪器性能越好。

使用寿命

波长色散类型仪器的使用寿命一般为10 年以上;能量色散类型仪器的使用寿命一般也大于5 年,影响能量色散型仪器寿命的主要因素是探测器部分老化导致其性能指标变差。

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