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          X射線熒光光譜儀的細分

          來源:深圳喬邦儀器有限公司   2024年08月30日 09:29  

                X射線熒光光譜分析作為一種快速、簡便且無損的檢測技術,在眾多行業(yè)的元素分析領域被廣泛應用,但其儀器的名稱應該是EDS,XRF還是EDX呢?

                EDS是能譜儀(Energy Dispersive Spectrometer)的英文縮寫,通常用于配合掃描電子顯微鏡,是電子束微束分析技術中應用極為廣泛的儀器。但因其英文縮寫與能量色散型X射線熒光光譜儀(EDX) 頗為相似且同樣用于材料的元素含量分析,故二者容易被混淆。

                XRF是X射線熒光光譜儀(X-Ray Fluorescence Spectrometer)的英文縮寫。而EDX或(EDXRF)是X射線熒光光譜儀XRF分類中的一種。那么,XRF究竟又有哪些分類呢?


          按分光方式分類

          我們熟知光的能量和波長之間有一個基本的關系用如下公式表達:

          E=h×C/λ

          所以XRF在區(qū)分不同元素的特征光時可依據(jù)波長的不同或者能量的不同,前者稱為波長色散X熒光光譜儀(Wavelength  Dispersive XRF),后者稱為能量色散X熒光光譜儀(Energy Dispersive XRF)。


          X射線熒光光譜儀的細分
          X射線熒光光譜儀的細分

          圖1 WDXRF & EDXRF結構示意圖


          從圖1對比可知:


          • WDXRF的結構復雜,造價昂貴,使用維護成本也更高

          • WDXRF產品與同級EDXRF相比,具有檢出限(LOD)更低、分辨率更好、精密度更高和分析時間更短的優(yōu)勢

          • 近年來,EDXRF技術和應用取得了驚人的進步,EDXRF緊湊的結構設計避免了X射線熒光的強度損失,在高性能硅漂移探測器的超高計數(shù)率和分辨率的加持下保證了ppm濃度的檢測能力



          按激發(fā)方式分類

          根據(jù)激發(fā)方式的不同可細分為直接激發(fā)、聚束毛細管透鏡微束和偏振光等,不同的激發(fā)方式可針對不同的應用和不同的元素提高激發(fā)效率,如圖2中將偏振光運用到XRF中可最da程度地過濾背景信號,提高峰背比,改善如熒光產額較低的輕元素的激發(fā)效果。

          X射線熒光光譜儀的細分

          圖2 EDXRF的偏振光


          3

          按X射線照射方向分類

          上照式為X射線管在分析試樣的上方,X射線由上向下照射試樣下照式則與之相反。

          上照式儀器因X射線管、檢測器等主要部件在試樣上方,樣品的破損不會污染主要部件,當然試樣離X射線管的距離需要定位或配合進樣裝置。

          而下照式儀器的結構更加有利于空間的利用,對于粉末壓片、疏松粉末和液體樣品帶來的可能的污染也有防護設計加以規(guī)避。


          按便攜性分類

          前文提到EDXRF結構簡單,因此除了臺式,EDXRF還可針對有現(xiàn)場測試需求的應用場景設計得更為小巧,在保證分析性能的同時兼顧便捷性。



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          按應用方向分類

          XRF技術成熟,尤其EDXRF近年來發(fā)展迅速,在眾多行業(yè)的元素分析中都有成熟應用,因此業(yè)內也常以儀器的應用方向冠以名稱。

          如在電子電氣行業(yè)針對ROHS的國標GB/T39560中X射線熒光光譜法就作為篩選方法,EDX1800B型EDXRF因其配備小焦點光斑和攝像頭定位功能特別適合電子電氣行業(yè)的不規(guī)則小樣品等也常被喚作RoHS 分析儀;





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