一概述

       X熒光分析技術(shù)是一種可靠的常規(guī)分析手段，開(kāi)始于20世紀(jì)50年代初，經(jīng)歷了50多年的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已成為物質(zhì)組成分析的方法之一。與傳統(tǒng)化學(xué)分析手段相比，具有無(wú)損、多元素檢測(cè)、分析成本低等特點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能的提高，X熒光分析儀已經(jīng)成為一種重要的分析和檢測(cè)工具，X射線熒光分析不僅是材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等普遍采用的一種快速、準(zhǔn)確而又經(jīng)濟(jì)的多元素分析方法，也是野外現(xiàn)場(chǎng)分析和過(guò)程控制分析等方面儀器之一，同時(shí)，成為地質(zhì)、冶金、建材、石油化工、半導(dǎo)體工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域的重要分析手段。 

       P-9800能量色散X熒光分析儀，是先達(dá)公司推出的達(dá)到世界水平、國(guó)內(nèi)水平的全元素分析儀器，該儀器利用低能X光管進(jìn)行激發(fā)，采用了國(guó)外半導(dǎo)體電制冷探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)，為粉末樣抽真空測(cè)量設(shè)計(jì)的上照式結(jié)構(gòu)，分析元素多，范圍廣，2048道數(shù)字化多道脈沖分析技術(shù)對(duì)X射線光譜進(jìn)行精細(xì)分析，一次性可以完成30多種元素的快速、準(zhǔn)確分析，一臺(tái)設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)化驗(yàn)室，是現(xiàn)代分析化學(xué)重要的分析手段之一。

      二、用途及應(yīng)用領(lǐng)域

      鋼鐵行業(yè)：生鐵、爐渣、礦石、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、鐵精粉、鐵礦石等元素分析。

合金行業(yè)：硅鐵合金、硅錳合金、高碳錳鐵等。

水泥行業(yè)：生料、熟料、水泥、原材料等元素分析。

耐火材料：主要包括高硅質(zhì)的粘土類(lèi)、高鋁質(zhì)的礬土類(lèi)、高鎂質(zhì)的鎂砂類(lèi)、高鉻質(zhì)類(lèi)、各類(lèi)剛玉等耐火材料元素分析。

陶瓷企業(yè)：各種原料成份檢測(cè)。

有色行業(yè)：鋁廠各類(lèi)樣品、鉛鋅礦、銅礦、錫礦、銀礦、鉬礦等元素分析。

    三、工作原理

    X射線管放出的X射線與樣品中元素的原子相互作用，逐出原子內(nèi)層電子，當(dāng)外層電子補(bǔ)充內(nèi)層電子時(shí)，會(huì)放出該原子所固有能量的X射線，稱(chēng)之為特征X射線。各種元素的原子受激發(fā)后，在退激過(guò)程中放出的特征X射線能量各不相同，例如鐵的特征X射線（FeKα）能量為6.4KeV,銅的特征X射線(CuKα)能量為8.0KeV等等,依次可進(jìn)行定性分析。在條件下，特征X射線的強(qiáng)度與元素含量（品位）成正比，依此可進(jìn)行定量分析。

    對(duì)于無(wú)限大空間飽和厚度，并且表面均勻的樣品，當(dāng)二次熒光可以忽略時(shí)，目標(biāo)元素的特征X射線強(qiáng)度（IK）可以用下式表示：

               IK=KI0Ck/(μ0/sinφ+μK/sinψ)                    

式中：K為與探測(cè)器的激發(fā)效率有關(guān)的常數(shù)；I0為入射射線強(qiáng)度；Ck 為目標(biāo)元素的含量；μ0為入射射線在樣品中的質(zhì)量吸收系數(shù)；μK 為特征X射線在樣品中的質(zhì)量吸收系數(shù)；φ為入射射線與樣品表面間的夾角；ψ為特征射線與樣品表面間的夾角；

    以上公式是X射線熒光分析基本理論公式。在實(shí)際樣品分析時(shí)，由于樣品中物質(zhì)成分差異，還應(yīng)考慮基體效應(yīng)校正，當(dāng)不能滿足上述條件時(shí)，還應(yīng)作密度（濃度）、粒度、濕度等修正，才能得到正確的結(jié)果。

       四、儀器結(jié)構(gòu)

       儀器采用上照式的光路結(jié)構(gòu)，由高壓電源、X光管、探測(cè)器、放大器、多道分析器、數(shù)據(jù)處理、記錄顯示、分析測(cè)試平臺(tái)等部分組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示：

       高壓電源：是給X光管提供高壓和電流并保持高壓和電流穩(wěn)定的裝置，由升壓變壓器、高壓整流濾波、電壓電流調(diào)整及其相關(guān)的安全保護(hù)裝置構(gòu)成。

       X光管：由發(fā)射熱電子的燈絲陰極和接受電子的靶陽(yáng)極組成。在電流作用下發(fā)射熱電子，在二極間高壓電場(chǎng)作用下，熱電子高速飛向靶陽(yáng)極，產(chǎn)生X射線。

       探測(cè)器：將X熒光轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷好}沖信號(hào)。為了準(zhǔn)確區(qū)別不同能量的X熒光，必須采用SDD半導(dǎo)體探測(cè)器才能達(dá)到能量分辨率。

       放大器：電壓脈沖信號(hào)放大到倍數(shù)，分為前置放大器和主放大器。前置放大器一般設(shè)計(jì)在探測(cè)器內(nèi)，主放大器一般和多道分析器設(shè)計(jì)在同一主板里。

多道分析器：多道脈沖幅度分析器是核譜測(cè)量中的關(guān)鍵部件，它的作用是把被測(cè)得的模擬量轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)值量。經(jīng)過(guò)放大的電壓脈沖信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）以數(shù)字形式進(jìn)入和存儲(chǔ)在分析器各自的通道。幅度相同的脈沖進(jìn)入同一通道，并加以記錄。

數(shù)據(jù)處理：主要包括X熒光能譜譜線的成形、譜線中各元素的特征譜峰識(shí)別、譜線的能量刻度、目標(biāo)元素對(duì)應(yīng)峰面積的計(jì)算、譜線漂移實(shí)時(shí)穩(wěn)譜、建立數(shù)據(jù)庫(kù)、分析樣品、含量計(jì)算及報(bào)告打印等功能。

       分析測(cè)試平臺(tái)：測(cè)試平臺(tái)可以自動(dòng)升降、樣品架360度無(wú)死角自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，激發(fā)和探測(cè)部分在平臺(tái)的上方，內(nèi)有攝像頭可以監(jiān)測(cè)樣品。

       五、工作環(huán)境要求

環(huán)境溫度要求：15℃-30℃

環(huán)境相對(duì)濕度：<70%

工作電源：交流220±5V

       六、性能特點(diǎn)

※ 上照射式光路結(jié)構(gòu)，專(zhuān)利技術(shù)的樣品自動(dòng)升降測(cè)量平臺(tái)和自旋系統(tǒng)，測(cè)量粉末樣品，抽真空時(shí)即使落灰或垮樣，也不會(huì)污染探測(cè)器和光管，具有測(cè)量精度高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；

※ 采用全數(shù)字化譜分析技術(shù)，計(jì)數(shù)率高，無(wú)漏計(jì)，穩(wěn)定性好；

※ 光管激發(fā)樣品，無(wú)放射源，多重防護(hù)設(shè)計(jì)，使儀器的整機(jī)輻射完全符合國(guó)家輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)(提供省級(jí)及以上環(huán)保部門(mén)出具的實(shí)行豁免管理的文件)，讓用戶用的放心，安全可靠；

※ 采用目前電致冷硅漂移Fast-SDD半導(dǎo)體探測(cè)器，分析元素多，分辨率高；

※ 采用高真空度測(cè)樣裝置，10秒快速抽氣，可以保證30分鐘不漏氣，消除了空氣對(duì)低能X射線的阻擋，不僅可以分析K、Ca、Ti、V、Fe、Co、Ni、W、Cu、Pb、Zn、As等重元素，還可以滿足對(duì)Na、Mg、Al、Si、S、P、Cl等輕元素的準(zhǔn)確分析；

※ 樣品種類(lèi)：粉狀；

※ 腔內(nèi)環(huán)境：空氣或真空；

※ 采用自動(dòng)尋峰、S標(biāo)樣測(cè)量等方式，確保了儀器短期穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性；

※ 根據(jù)不同樣品自動(dòng)切換濾光片和準(zhǔn)直器，保證了不同類(lèi)型樣的測(cè)量精度；

※ 開(kāi)放式工作曲線標(biāo)定平臺(tái)，可量身定做物質(zhì)檢測(cè)分析和控制方案；

※ 自行設(shè)定報(bào)告格式（Excel、PDF等），符合多種統(tǒng)計(jì)及格式要求；

※ 人性化設(shè)計(jì)，一體化結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)不同環(huán)境，24小時(shí)連續(xù)工作，故障率低；

※ 專(zhuān)業(yè)的分析軟件，可以實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別，自動(dòng)分類(lèi)，開(kāi)放式軟件操作平臺(tái)，方便用戶根據(jù)自身需要增加樣品種類(lèi)和類(lèi)型，不受軟件限制，融合了一系列光譜處理方法，包括FFT（快速傅立葉變換濾波）、背景扣除方法、微商自動(dòng)尋峰和Quasi-Newton(準(zhǔn)牛頓)優(yōu)化算法等；

※ 2048道多道譜儀實(shí)時(shí)測(cè)量顯示，對(duì)樣品X光譜進(jìn)行精細(xì)分析，系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別譜線，方便了解樣品的組成；

※ 可一次性實(shí)現(xiàn)30多種元素的快速、無(wú)損、準(zhǔn)確分析；

※ 數(shù)據(jù)管理設(shè)有用戶密碼，加強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅性及質(zhì)量品控的可靠性。