XRF測試儀原理

X射線是電磁波譜中的某特定波長范圍內的電磁波，其特性通常用能量（單位：千電子伏特，keV）和波長（單位：nm）描述。
X射線熒光是原子內產生變化所致的現象。一個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射線照射下脫離原子的束縛，釋放出的電子會導致該電子殼層出現相應的電子空位。這時處于高能量電子殼層的電子（如：L層）會躍遷到該低能量電子殼層來填補相應的電子空位。由于不同電子殼層之間存在著能量差距，這些能量上的差以二次X射線的形式釋放出來，不同的元素所釋放出來的二次X射線具有特定的能量特性。這一個過程就是我們所說的X射線熒光（XRF）。
XRF波長
元素的原子受到高能輻射激發而引起內層電子的躍遷，同時發射出具有一定特殊性波長的X射線，根據莫斯萊定律，熒光X射線的波長λ與元素的原子序數Z有關，其數學關系如下：
λ=K(Z? s) ?2
式中K和S是常數。
XRF能量
而根據量子理論，X射線可以看成由一種量子或光子組成的粒子流，每個光具有的能量為：
E=hν=h C/λ
式中，E為X射線光子的能量，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射線的波長或者能量，就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎。此外，熒光X射線的強度與相應元素的含量有一定的關系，據此，可以進行元素定量分析。

XRF測試儀分類

不同元素發出的特征X射線能量和波長各不相同，因此通過對X射線的能量或者波長的測量即可知道它是何種元素發出的，進行元素的定性分析。同時樣品受激發后發射某一元素的特征X射
 波長色散型（WD-XRF）和能量色散型 線強度跟這元素在樣品中的含量有關，因此測出它的強度就能進行元素的定量分析。
因此，X射線熒光光譜儀有兩種基本類型：
波長色散型（WD-XRF）和能量色散型（ED-XRF)

a) X射線用于元素分析，是一種新的分析技術，但在經過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、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域。
b) 每個元素的特征X射線的強度除與激發源的能量和強度有關外，還與這種元素在樣品中的含量有關。
c) 根據各元素的特征X射線的強度，也可以獲得各元素的含量信息。這就是X射線熒光分析的基本原理。
XRF分析儀的主要環境應用
過去，對環境的評估只能依賴于在實驗室對從現場采集并運送到實驗室的樣件所做的分析，這種方法既浪費金錢又耗用時間。如今有了便攜式XRF分析儀，檢測人員可以在現場直接對環境進行評估。手持式XRF分析儀可進行經濟、有效、及時的實時數據分析，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。

XRF測試儀分析領域
　　
一、發展中國家危險的高含量有毒金屬
　　在發展中國家的居民區和娛樂區可能會發現危險的高含量鉛、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，或者還沒有施行有關限制這些金屬的法律法規。手持式X射線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，以幫助發展中國家利用當地資源，通過安全的工作實提高人們的生活水平，并使這些國家和地區得到持續的發展。
二、城市周邊地區的農業及農藝學
　　 隨著世界人口的增長，食物來源的安全性也變得越來越重要。隨著人們對食物安全性的要求不斷提高，城市周邊的農業發展也越來越受到歡迎。但是，在工業區和其它城市設施附近發展農業會增加農作物受到有害物質侵害的危險，因為種植莊稼的土壤及用于灌溉的水源可能會有高含量的砷、汞、鎘、鉻、鉛等污染物質。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、鉀等營養物質和肥料的存在。三、危險的廢料篩檢和可持續產業
　　目前，大多數行業都面臨著必須實施可持續發展計劃的壓力。這個計劃有助于降低各個行業在制造和包裝產品的過程中對周邊環境和人們的健康造成的有害影響。各種工業、工程公司及監管機構都可在生產現場使用手持式XRF系統進行檢測，以確保快速識別出任何重金屬污染物質，并采取有效的補救措施。
四、社區與居住區域的發展
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分率含量，在開發或整修學校、社區中心、住宅、游樂場及運動場以前，這款分析儀是有助于保障環境安全的重要工具。如果要在以前是垃圾填埋場、工業場址、果園、飼養場、閑置的污染土地以及其它會發現高含量有毒金屬的地區開發房地產，天瑞分析儀無疑是一件*的工具。此外，在對建筑物及舊房屋進行翻修、重建、恢復及涂漆的過程中，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境管理規定的過程中所耗用的資金和時間。

儀器介紹

XRF測試儀屬于良好的分析檢測儀器，隨著半導體微電子技術和計算機技術的飛速發展，傳統的光學、熱學、電化學、色譜、波譜類分析技術都已從經典的化學精密機械電子學結構、實驗室內人工操作應用模式，轉化成光、機、電、算（計算機）一體化、自動化的結構，并向智能化、小型化、在線式及儀器聯用方向發展。天瑞公司在以已掌握的成熟的臺式X熒光光譜儀技術為基礎，結合國外相關新的技術發展成果，研制出具有自主知識產權的EDX 3600K型XRF測試儀。

EDX 3600KXRF測試儀的亮點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，產品通過了江蘇省計量科學研究院的檢測，并通過中國儀器儀表學會分析儀器分會組織的科技成果鑒定，技術達到較高水平。

X射線熒光分析儀(X Ray Fluorescence)人們通常把X射線照射在物質上而產生的次級X射線叫X射線熒光（X—Ray Fluorescence），而把用來照射的X射線叫原級X射線。所以X射線熒光仍是X射線。一臺典型的X射線熒光（XRF）儀器由激發源（X射線管）和探測系統構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。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及含量。X射線照在物質上而產生的次級 X射線被稱為X射線熒光。利用X射線熒光原理，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
可自動開啟的測試蓋
自動切換型準直器和濾光片
真空腔體
自動穩譜裝置
90mm×70mm的液晶屏
良好的數字多道技術
多變量非線性回歸程序
相互獨立的基體效應校正模型

性能優勢

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，各項指標優于國家標準。SDD探測器具有良好的能量線
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專業化的樣品腔設計，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
采用自主研發的數字多道技術，其線性計數率可達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
專業軟件，良好的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、測試時間短、一鍵智能化操作，使操作簡易，對操作人員限制小的特點。

5. 強大的自動化功能
①自動化程度高，具有自動開蓋、自動切換準直器與濾光片等功能。
②采用自動穩譜裝置，保證了儀器工作的*性：利用解譜技術使譜峰分解，采用多參數的線性回歸方法，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
自主研發的光路系統，光程更短，光路損失更少，激發效果更佳。

8. 三重安全防護功能
三重安全防護功能，自動感應，沒有樣品時儀器不工作，無射線泄漏；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，通電時綠色指示燈亮，測試時黃色輻射指示燈閃爍，防止誤操作。

技術參數

型號：EDX3600K
X射線源：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：同時分析元素達三十多種，可根據客戶需要增加元素
含量范圍：ppm～99.99%
檢測時間：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,可選配極速探測器至125eV
激發源：銠靶或鎢靶光管根據客戶需求可供選擇
攝像頭：高清攝像頭
測井環境：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說，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，快速分析，高計數率
測試臺：360°電動旋轉式
保護系統：樣品腔為電動控制，上蓋打開時測試已完成
樣品放置：*的樣品杯設計，自帶壓環，可防止樣品晃動
數字多道技術：計數率>50kcps，有效計數率高至500kcps
外形尺寸及重量：669mm×540mm×874mm，90KG
操作環境濕度：≤90%
操作環境溫度：15℃～30℃

軟件優勢

采用公司新的能譜EDXRF軟件，良好的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、測試時間短、一鍵智能化操作，操作簡易，對操作人員限制小的特點。
具有多種測試模式設置和無限數目模式自由添加，內置強度校正方法，可校正幾何狀態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。

應用領域

EDX3600K——XRF測試儀專為粉未冶煉行業研發的一款設備，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、石油勘探錄井分析領域。
同時在地質、礦樣、冶金、稀土材料、環境監測、有色金屬、食品、農業等科研院所、大專院校和工礦企業中也得到廣泛應用。
天瑞儀器是目前國內的XRF測試儀生產廠家，分析儀器上市公司（300165），產品質量和售后服務。