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X射線熒光光譜儀的細(xì)分

更新時(shí)間:2024-08-30  |  點(diǎn)擊率:1013

      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(shù),在眾多行業(yè)的元素分析領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,但其儀器的名稱應(yīng)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(shù)中應(yīng)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(gè)基本的關(guān)系用如下公式表達(dá):

E=h×C/λ

所以XRF在區(qū)分不同元素的特征光時(shí)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(xì)分
X射線熒光光譜儀的細(xì)分

圖1 WDXRF & EDXRF結(jié)構(gòu)示意圖


從圖1對(duì)比可知:


  • WDXRF的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)昂貴,使用維護(hù)成本也更高

  • WDXRF產(chǎn)品與同級(jí)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(shí)間更短的優(yōu)勢

  • 近年來,EDXRF技術(shù)和應(yīng)用取得了驚人的進(jìn)步,EDXRF緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免了X射線熒光的強(qiáng)度損失,在高性能硅漂移探測器的超高計(jì)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(xì)分為直接激發(fā)、聚束毛細(xì)管透鏡微束和偏振光等,不同的激發(fā)方式可針對(duì)不同的應(yīng)用和不同的元素提高激發(fā)效率,如圖2中將偏振光運(yùn)用到XRF中可最da程度地過濾背景信號(hào),提高峰背比,改善如熒光產(chǎn)額較低的輕元素的激發(fā)效果。

X射線熒光光譜儀的細(xì)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(huì)污染主要部件,當(dāng)然試樣離X射線管的距離需要定位或配合進(jìn)樣裝置。

而下照式儀器的結(jié)構(gòu)更加有利于空間的利用,對(duì)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(hù)設(shè)計(jì)加以規(guī)避。


按便攜性分類

前文提到EDXRF結(jié)構(gòu)簡單,因此除了臺(tái)式,EDXRF還可針對(duì)有現(xiàn)場測試需求的應(yīng)用場景設(shè)計(jì)得更為小巧,在保證分析性能的同時(shí)兼顧便捷性。



05

按應(yīng)用方向分類

XRF技術(shù)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(yīng)用,因此業(yè)內(nèi)也常以儀器的應(yīng)用方向冠以名稱。

如在電子電氣行業(yè)針對(duì)ROHS的國標(biāo)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(diǎn)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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