第6章-X荧光仪设计

1、一一概述概述二二X X射线荧光仪工作原理射线荧光仪工作原理三三仪器实例仪器实例核仪器设计1第六章第六章 X X射线荧光仪设计射线荧光仪设计一、概述一、概述 X射线荧光仪的主要用途和应用环境射线荧光仪的主要用途和应用环境 X射线荧光仪的主要技术指标和特点射线荧光仪的主要技术指标和特点核仪器设计22012.9核仪器设计3X射线荧光仪的主要用途射线荧光仪的主要用途和应用环境和应用环境X射线荧光仪是实现射线荧光仪是实现X射线荧光测量的仪器。射线荧光测量的仪器。根据根据X射线荧光仪所测的射线荧光仪所测的X荧光射线能谱，可获得荧光射线能谱，可获得X特征射特征射线谱峰，确定被测样品的元素性质，由特征线谱峰，

2、确定被测样品的元素性质，由特征X荧光射线的强荧光射线的强度，课分析得到相应元素的含量。度，课分析得到相应元素的含量。由于由于X射线的射程很短，要求被探测的样品表面尽量平整；射线的射程很短，要求被探测的样品表面尽量平整；由于一个样品中含有多种元素，往往非目标元素会干扰测由于一个样品中含有多种元素，往往非目标元素会干扰测量能谱谱线，影响目标元素的分析精度。所以应尽量使用量能谱谱线，影响目标元素的分析精度。所以应尽量使用背景相近的标样进行工作。背景相近的标样进行工作。由于样品是通过外界射线激发产生特征由于样品是通过外界射线激发产生特征X射线的，所射线的，所X 射线射线荧光仪必须配备特殊的荧光仪必须配

3、备特殊的X射线激发源（核素源或射线激发源（核素源或X光管激发光管激发源）。源）。2012.9核仪器设计4X射线荧光仪的主要技术指标和特点射线荧光仪的主要技术指标和特点X射线荧光测量分析范围：硫射线荧光测量分析范围：硫(16S)至铀至铀(92U)之间的元素，对应之间的元素，对应能量：能量：2.3keV(16S-K1)，98.4keV (92U-K1), 21.7keV(92U-L1);元素检出限：元素检出限：0.001-0.01；X射线荧光仪能量分辨率优于射线荧光仪能量分辨率优于160eV(对于对于25Mn的的5.9keV而言而言);保持测量条件不变，连续测量保持测量条件不变，连续测量100次，

4、测量计数值应符合放射次，测量计数值应符合放射性统计涨落规律。性统计涨落规律。整机能在整机能在040摄氏度范围内正常工作。摄氏度范围内正常工作。以各类标样作标准，测量值的不确定度以各类标样作标准，测量值的不确定度10%20%。精确度：对同一样品进行精确度：对同一样品进行10次测量，相对标准误差不大于次测量，相对标准误差不大于20%。稳定性：仪器连续稳定性：仪器连续8 小时工作，积分计数变化小于小时工作，积分计数变化小于10%。测量数据能够自动储存、处理、能显示射线谱线。测量数据能够自动储存、处理、能显示射线谱线。2012.9核仪器设计5元素与特征元素与特征X射线能量（射线能量（keV）核仪器设计

5、6元素与特征元素与特征X射线能量（射线能量（keV）2012.9核仪器设计7元素与特征元素与特征X射线能量（射线能量（keV）核仪器设计8元素与特征元素与特征X射线能量（射线能量（keV）2012.9核仪器设计9元素与特征元素与特征X射线能量（射线能量（keV）二、二、X射线荧光仪电路射线荧光仪电路工作原理工作原理X射线荧光仪射线荧光仪电路原理框图电路原理框图X射线荧光仪探测装置几何布置射线荧光仪探测装置几何布置核仪器设计1011X射线荧光仪电路原理框图射线荧光仪电路原理框图X射线荧光仪电路原理框图射线荧光仪电路原理框图12X射线荧光仪探测装置几何布置射线荧光仪探测装置几何布置132012.9

6、核仪器设计核仪器设计14三、仪器实例三、仪器实例CIT-3000SMP便携式光谱仪便携式光谱仪 手持式能量色散分析仪手持式能量色散分析仪EDX P2000-手持式合金分析仪手持式合金分析仪CIT-3000SYB能量色散光谱仪能量色散光谱仪 CIT-3000SMQ水泥全元素分析仪水泥全元素分析仪 CIT-3000SYEX荧光光谱仪荧光光谱仪EDX8600能量色散能量色散X荧光光谱仪荧光光谱仪EDX8800EDX8800真空型能量色散真空型能量色散X X荧光光谱仪荧光光谱仪 CIT-3000SMP便携式光谱仪便携式光谱仪 四川新先达测控技术有限公司四川新先达测控技术有限公司新先达测控技术新先达测控

7、技术http:/ 仪器测量对象：各种有色、黑色金属粉、金属矿粉、仪器测量对象：各种有色、黑色金属粉、金属矿粉、烧结矿、球团矿、炉渣，各种非金属矿、硅酸盐矿烧结矿、球团矿、炉渣，各种非金属矿、硅酸盐矿物、多种合金等；物、多种合金等； 适用于电子产品、工具、玩具等适用于电子产品、工具、玩具等RoHS/WEEE有害有害元素（元素（Pb、Hg、Br、Cd、Cr）现场快速检测。）现场快速检测。分析道数：分析道数：1024道多道分析器道多道分析器 元素种类分析范围：元素种类分析范围：S-U（主要为（主要为K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Pb、Zn、Cu、Ni、Mo、Sn、Sb、As、Ag等）；等）；

8、 元素含量分析范围：元素含量分析范围：0.001%-99.99%； 分辨率优于分辨率优于150eV(55Fe) ； 仪器稳定性好，仪器稳定性好，8小时连续测定小时连续测定RSD0.25； 工作环境温度工作环境温度-1045； 仪器分析精度：标准偏差仪器分析精度：标准偏差 0.08%； 最低检出限：最低检出限：Cd/Cr/Hg/Br1ppm, Pb2ppm； 测量范围：测量范围：2-30keV 测量时间：测量时间：200秒；秒； 整机功耗：整机功耗：4W； 整机重量：整机重量：1.75Kg； 手持式能量色散分析仪手持式能量色散分析仪http:/www.skyray- 电致冷电致冷Si-PIN探测

9、器探测器激发源：激发源：40KV/100uA-银靶端窗一体化微型银靶端窗一体化微型X光管光管检测时间：检测时间：10-200秒（可手持式或座立式测试）秒（可手持式或座立式测试）检测对象：固体、液体、粉末检测对象：固体、液体、粉末检测范围：硫检测范围：硫(S)到铀到铀(U)之间所有元素之间所有元素可同时分析元素：多至可同时分析元素：多至26个元素个元素元素检出限：元素检出限：0.001%0.01%校正方式：校正方式： 银银(Ag)安全性：自带密码管理员模式，非授权人员无法使用安全性：自带密码管理员模式，非授权人员无法使用Data使用性：可在使用性：可在PDA内进行编辑，可导入内进行编辑，可导入P

10、C机进行机进行 保存打印，配备海量存储卡保存打印，配备海量存储卡电电 源：源： 两块锂电池满电可连续工作两块锂电池满电可连续工作8小时小时仪器重量：仪器重量：1.35 Kg 环境温度：环境温度：-2050；环境湿度：不高于环境湿度：不高于85天瑞仪器天瑞仪器型号型号 ：P330-有害元素分析仪有害元素分析仪 ； P530-合金分析仪合金分析仪 ； P730S-矿石分析仪矿石分析仪 ； P930-土壤分析仪土壤分析仪手持式能量色散分析仪手持式能量色散分析仪http:/www.skyray- P2000-手持式合金分析仪手持式合金分析仪 技术参数技术参数1.、探测器：美国高分辨率、探测器：美国高分

11、辨率Si-Pin 探测器探测器, 能量能量分辨率分辨率 1495 eV2.、激发源：、激发源：50kV/200uA银靶端窗一体化微型银靶端窗一体化微型X光管光管3、滤波器：四种滤波器组合，能够自动调节、滤波器：四种滤波器组合，能够自动调节4、六芯大容量锂电池，可连续工作、六芯大容量锂电池，可连续工作8小时，自小时，自带带Windows Mobile 6嵌入式系统。嵌入式系统。5、测量元素范围：硫、测量元素范围：硫(S)至铀至铀(U)之间的所有元之间的所有元素，元素检出限：素，元素检出限：0.001-0.016、测量时间：、测量时间：10-60s (可调可调)7、整机尺寸：、整机尺寸：260mm

12、*85mm*350mm，总重，总重量：量：1.6kghttp:/ CIT-3000SYB能量色散光谱仪能量色散光谱仪 性能特点性能特点 采用数字化谱分析技术，计数率高，无漏计，稳定性好；采用数字化谱分析技术，计数率高，无漏计，稳定性好； 采用美国航天技术的采用美国航天技术的Si (PIN)半导体探测器计数，配合专利的数字脉冲半导体探测器计数，配合专利的数字脉冲处理技术，能量分辨率优于处理技术，能量分辨率优于150eV； 40KV-钨靶微型钨靶微型X射线管；射线管； 采用采用2048道多道分析器，分析精度更高；道多道分析器，分析精度更高； 一体化设计，性能稳定，运行可靠，性价比高；操作简单，测量

13、时间一体化设计，性能稳定，运行可靠，性价比高；操作简单，测量时间短，同时配备短，同时配备PC机；机； 测量物质状态：固体、粉末、液体均可测，制样简单；测量物质状态：固体、粉末、液体均可测，制样简单； 校正方式：采用欧盟校正方式：采用欧盟RoHS标样校准数据。标样校准数据。 技术指标技术指标 分析元素范围：分析元素范围：Na-U 元素含量分析范围：元素含量分析范围：1ppm -99.99 探测器能量分辨率优于探测器能量分辨率优于150eV 最低检出限：最低检出限：Cd/Cr/Hg/Br1ppm, Pb2ppm,Cl20PPm 校正方式：采用欧盟校正方式：采用欧盟RoHS标样校准数据标样校准数据

14、测量范围：测量范围：140KeV 高压：高压：0kV-40kV 管流：管流：0A-100A 专业的稳定电源：专业的稳定电源：AC 220V1，50HZ（采用国内最先进的高品质稳（采用国内最先进的高品质稳压电源压电源1000VA） 检测时间：检测时间：120S600S（时间随样品而调整）（时间随样品而调整） 圆形样品真空腔：直径圆形样品真空腔：直径14cm，高，高5cm； 工作环境温度：温度工作环境温度：温度0-35；样品温度；样品温度70 工作环境相对湿度：工作环境相对湿度：99（不结露）（不结露） 额定功率：额定功率：50W 仪器重量：仪器重量：25Kg 仪器尺寸：仪器尺寸：500（W）X5

15、00（D）X450（H）mm 新先达测控技术新先达测控技术CIT-3000SMQ水泥全元素分析仪水泥全元素分析仪 适用范围适用范围 水泥制造企业：原料、生料、熟料、水泥等各种成分分析；水泥制造企业：原料、生料、熟料、水泥等各种成分分析； 石灰石企业：石灰石各种成分分析。石灰石企业：石灰石各种成分分析。 型号：型号：CIT-3000SMQ 、仪器规格：、仪器规格：60cm72cm60cm,重量：重量：50kg。技术指标技术指标 分析元素：分析元素：Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Fe等等 样品用量：样品用量：10-15克克 探测器的分辨率：优于探测器的分辨率：优于160ev 管电压：管

16、电压：0-25Kv 管电流：管电流： 11000 A 分析范围：分析范围：1ppm-99.9. 能量范围：能量范围：1-30keV. 同时分析：同时分析：9种元素同时分析种元素同时分析 测量时间：测量时间：1-2分钟可以完成全部待测元素的含量分析分钟可以完成全部待测元素的含量分析 仪器的分析精度：标准偏差仪器的分析精度：标准偏差0.08 分析误差：优于国家标准要求分析误差：优于国家标准要求 辐射剂量：辐射剂量：65% 97%(N为峰面积为峰面积)6、 工作环境温度：温度工作环境温度：温度15307、 工作环境相对湿度：工作环境相对湿度：80%（不结露）（不结露）8、 测量时间测量时间 ：120

17、s ( 系统自动调整系统自动调整 )9、 输入电源：输入电源：AC 220V 10%，50Hz10、 额定功率额定功率 ：300W ；11、 仪器尺寸：仪器尺寸：740(W)450(D)430(H)mm12、 样品腔尺寸：样品腔尺寸：样品腔：样品腔：300*300*100m13、 重量：约重量：约55kg新先达测控技术新先达测控技术CIT-3000SYEX荧光光谱仪荧光光谱仪 性能特点性能特点1、采用数字化谱分析技术，计数率高，无漏计，稳定性好；、采用数字化谱分析技术，计数率高，无漏计，稳定性好；2、下照式测样腔圆形品仓设计，一次可以放置、下照式测样腔圆形品仓设计，一次可以放置1个样品，适应于

18、各种样品的检测，可以测量粉末固个样品，适应于各种样品的检测，可以测量粉末固体样品，压片无需添加任何试剂；体样品，压片无需添加任何试剂；3、真空环境测量，提高了轻元素的激发效率和测量范围；、真空环境测量，提高了轻元素的激发效率和测量范围；4、全元素分析，一次可以分析、全元素分析，一次可以分析26种元素。种元素。5、先进的模块化设计理念，保证了仪器后续的高扩展性；、先进的模块化设计理念，保证了仪器后续的高扩展性；6、探测器采用美国航天技术的半导体探测器，能量分辨率优于、探测器采用美国航天技术的半导体探测器，能量分辨率优于130ev；7、采用、采用X光管激发样品，一次激发全部待测元素，功耗低、寿命长

19、；光管激发样品，一次激发全部待测元素，功耗低、寿命长；8、高压电源：数码显示，精度高；、高压电源：数码显示，精度高；9、主机采用数字化面板设计，管流、管压、样品位置、真空度等参数面板直接显示；、主机采用数字化面板设计，管流、管压、样品位置、真空度等参数面板直接显示；10、一体化设计，性能稳定，带蓝牙功能，通过无线蓝牙技术可单独和、一体化设计，性能稳定，带蓝牙功能，通过无线蓝牙技术可单独和PC机进行通信测试，方便使用；机进行通信测试，方便使用；11、自主研发的最新优化分析软件可根据样品材质、形状和大小自动设定光管功率，既能延长光管、自主研发的最新优化分析软件可根据样品材质、形状和大小自动设定光管

20、功率，既能延长光管使用寿命又能充分发挥探测器性能，大幅提高测量精度；使用寿命又能充分发挥探测器性能，大幅提高测量精度；12、提供开放式工作曲线标定平台、提供开放式工作曲线标定平台,可为每家用户量身定做最佳检测和控制方案；可为每家用户量身定做最佳检测和控制方案；13、融合了一系列先进的光谱处理方法，包括、融合了一系列先进的光谱处理方法，包括FFT（快速傅立叶变换滤波）、精准的背景扣除方法、（快速傅立叶变换滤波）、精准的背景扣除方法、微商自动寻峰和微商自动寻峰和Quasi-Newton(准牛顿准牛顿)优化算法等；优化算法等；14、国际领先的、国际领先的XRF分析软件，融合了包括经验系数法、基本参数

21、法（分析软件，融合了包括经验系数法、基本参数法（FP法）、理论法）、理论 数法等多种经典分析方法，全面保证测试数据的准确性。数法等多种经典分析方法，全面保证测试数据的准确性。15、可根据用户要求自行定制测试报告输出格式（、可根据用户要求自行定制测试报告输出格式（Excel、PDF等），符合工厂多种统计及格式要求。等），符合工厂多种统计及格式要求。16、数据管理设有用户密码，加强测试数据的严肃性及质量品控的可靠性。、数据管理设有用户密码，加强测试数据的严肃性及质量品控的可靠性。17、2048道多道谱仪实时测量显示，对样品道多道谱仪实时测量显示，对样品X光谱进行精细分析，系统可自光谱进行精细分析，

22、系统可自19、全中文、全中文Windows应用应用软件，操作简单，终身免费升级。软件，操作简单，终身免费升级。20、整套仪器除探测器目前依赖进口外，其余最大限度采用自主品牌，公司拥有动识别谱线；、整套仪器除探测器目前依赖进口外，其余最大限度采用自主品牌，公司拥有动识别谱线；18、软件自动稳谱，确保仪器长期稳定；自主知识产权。、软件自动稳谱，确保仪器长期稳定；自主知识产权。EDX8600能量色散能量色散X荧光光谱仪荧光光谱仪产品特点产品特点1、EDX8600是专门针对无卤、是专门针对无卤、RoHS、EN71等环保指令设等环保指令设计的一款产品。计的一款产品。2、打破传统仪器直线的设计，采用流线体

23、的整体化设计，、打破传统仪器直线的设计，采用流线体的整体化设计，仪器时尚大方。仪器时尚大方。3、采用美国最新型的、采用美国最新型的Si-pin探测器，电致冷而非液氮制冷，探测器，电致冷而非液氮制冷，体积小、数据分析准确且维护成本低。体积小、数据分析准确且维护成本低。4、采用自主研发的、采用自主研发的SES信号处理系统，有效提高测量的灵信号处理系统，有效提高测量的灵敏度，让测量更精确。敏度，让测量更精确。5、一键式自动测试，使用更简单，更方便，界面更人性化。、一键式自动测试，使用更简单，更方便，界面更人性化。6、七种光路校正准直系统，根据不同样品自动切换。、七种光路校正准直系统，根据不同样品自动

24、切换。7、多重防辐射泄露设计，辐射防护级别属于同类产品最高、多重防辐射泄露设计，辐射防护级别属于同类产品最高级。级。 8、优化一体化散热设计，使整机散热性能得到更大提高，、优化一体化散热设计，使整机散热性能得到更大提高，保证了核心部件的运行安全。保证了核心部件的运行安全。9、独有的机芯温度监控技术，确保射线源的安全可靠运行，、独有的机芯温度监控技术，确保射线源的安全可靠运行，有效延长其使用寿命，降低使用成本。有效延长其使用寿命，降低使用成本。10、多重仪器配件保护系统，并可通过软件进行全程监控、多重仪器配件保护系统，并可通过软件进行全程监控, 让仪器工作更稳定、更安全。让仪器工作更稳定、更安全

25、。11、ROHS专用测试软件，标准视窗设计，界面友好，操专用测试软件，标准视窗设计，界面友好，操作方便。作方便。12、本机采用、本机采用USB2.0接口，有效保证数据准确高速有效的接口，有效保证数据准确高速有效的传输。传输。http:/ 3V仪器仪器EDX8800EDX8800真空型能量色散真空型能量色散X X荧光光谱仪荧光光谱仪 产品特点产品特点1、EDX8800是是EDX8600型的升级版，更好地应对型的升级版，更好地应对RoHS、无卤等环保指令，、无卤等环保指令，配置了真空测试系统，增加了元素测试范围，特别是提高了配置了真空测试系统，增加了元素测试范围，特别是提高了Na、Mg、Al、Si等轻元素的检出限，同时在测试等轻元素的检出限，同时在测试Cd/Pb/Cr/Hg/Br/Cl等其他元素的等其他元素的重复性有了明显的提高。重复性有了明显的提高。2、整体结构化设计，仪器美观大方。、整体结构化设计，仪器美观大方。3、采用美国最新型的、采用美国最新型的Si-pin探测器，电致冷而非液氮制冷，体积小、数据分探测器，电致冷而非液氮制冷，体积小、数据分析准确且维护成本低。析准确且维护成本低。4、采用自主研发的、采用自主研发的SES信号处理系统，有效提高峰背比，让测量更精准。信号处理系统，有效提高峰背比，让测量更精准。5、一键式自动测试，使用更简单，更方便，界面