詳細儀器咨詢，：（徐生）:

一．能譜儀基本介紹 

X 射線熒光分析技術（ XRF ，又稱 X 射線熒光光譜儀）作為一種快速分析手段， 為我國的相關生產企業(yè)提供了一種可行的、低成本的、并且是及時的，檢測、篩選和控制有害元素含量的有效途徑；相對于其他分析方法（例如：發(fā)射光譜、吸收光譜、分光光度計、色譜質譜等）， XRF 具有無需對樣品進行特別的化學處理、快速、方便、測量成本低等明顯優(yōu)勢，特別適合用于各類相關生產企業(yè)作為過程控制和檢測使用。 

X 射線熒光分析技術可以分為兩大類型：能量色散 X 射線熒光分析（ EDXRF ，以下我們簡稱能量色散）和波長色散 X 射線熒光分析（WDXRF，以下我們簡稱波長色散）；而能量色散型又根據探測器的類型分為（ Si-PIN ）型和 SDD 型。在不同的應用條件下，這幾種類型的技術各有其突出的特點；以下將針對歐盟 ROHS & WEEE 指令的具體應用情況，對能量色散和波長色散進行比較和說明： 

儀器 類型 波長色散 能量色散 

性能 指標 （ Si-PIN ）型 （SDD ）型 

測量精度 20--50ppm   200--300ppm    100--200ppm 

測量時間 

1--2分鐘 

4--6 分鐘 

3--5 分鐘 

被測樣品要求 

規(guī)則形狀 需要制樣 

可以不規(guī)則形狀 

可以不規(guī)則形狀 

被測元素類型 

輕元素 

重元素 

重元素 

*應用范圍 

原料，半成品 

成品，電子元器件 

原料、半成品，成品，電子元器件 

能量分辨率 

高，約 15eV 

較低，約 160eV 

較低，約 160eV 

熒光強度 

高 

低 

較高 

技術復雜程度 

復雜 

簡單 

較復雜 

使用壽命 

＞ 10 年 

＞ 5 年 

儀器造價 

高 

較低 

高 

供應光譜儀，熒光光譜儀，X射線光譜儀

1 、測量精度： 盡管目前各家能量色散儀器（均為 Si-PIN 類型）生產商和銷售商都給出了很高的技術指標，但在實際應用中（特別在被測樣品不進行處理的情況下），真正可以期待的準確度都在 200~300ppm 之間（測量塑料中有害元素時，準確度會好一些；對不規(guī)則樣品，則精度會更差）；同時，對于同類型的儀器，進口儀器的指標和國產儀器之間并沒有本質差別（基本配置），但進口儀器的價格卻昂貴很多。波長色散測量準確度比能量色散類型要高一個數(shù)量級，基本在 20~50ppm 左右。 

　　2 、測量時間： 由于波長色散配備較大功率的 X 光管，熒光強度高；因此，波長色散儀器占用較短的測量時間，便能達到較高的測量精度。 

　　3 、被測量樣品的要求： 由于技術特點的差異，波長色散需要對被測量樣品進行簡單的處理；對固體樣品的一般處理方法是將被測量樣品表面打磨光滑，對粉末和其他樣品可以采用磨細后進行粉末壓片法處理，相應的設備市場上很容易找到。能量色散型儀器zui大的優(yōu)勢在于：可以對樣品不作特別復雜的處理而直接進行測量，對樣品也沒有任何損壞，適合直接用于生產的過程控制中；但需要強調指出的是：從熒光理論上講，被測量樣品的預先處理是必須的，對于能量色散儀器來說，我們可以采取一些技術手段進行校正來滿足實際生產控制的需要，但即使采用了技術校正的手段，對不規(guī)則樣品的直接測量也是以犧牲測量準確度作為代價的。 

　　4 、*應用范圍： 由于波長色散和能量色散類型各自的技術特點，兩種類型儀器所側重的應用方案也不盡相同；波長色散具有較高的測量精度，但同時需要對被測量樣品進行簡單處理，更適用于進廠原材料、半成品、成品的精確檢測和質量控制；能量色散雖然測量精度稍差，但具有快速、直接測量各種形狀樣品的優(yōu)點，因此可直接在生產線上用于各種部件、電子元器件的檢測。 

　　5 、能量分辨率： 能量分辨率是儀器的主要指標，分辨率數(shù)值越小，分辨率越高，儀器性能越好。 

　　6 、熒光強度： 對于儀器來說，各元素含量與該元素的熒光強度成正比關系；熒光強度越高，則統(tǒng)計誤差越小，測量的準確度越高，儀器性能越好。 

7 、使用壽命： 波長色散類型儀器的使用壽命一般為 10 年以上；能量色散類型儀器的使用壽命一般也大于 5 年，影響能量色散型儀器壽命的主要因素是探測器部分老化導致其性能指標變差。 

二．產品介紹 

針對能譜儀的產品主要是X光管和X探測器?，F(xiàn)在我們主推的元件是50KV 光管和Si-PIN探測器。下面將這兩款元件簡單說明一下。 

1. 50KV 光管 

目前 50KV X射線光管的型號配置。50KV光管為小型低能量的光管，主要應用于臺式和手持設備。X射線光管具有輕巧，重量小，能夠方便的嵌入客戶的儀器內。 

規(guī)格 

光管材料：合金-陶瓷 可選靶材：Ag,W,Rh,Pd 

陰極材料：鎢絲 高壓極性：接地性良好的陽極 

使用溫度：-10℃~~50℃ 重量：500克 

冷卻形式：電制冷 zui大功率：10W 

高壓范圍：10~~50KV 光束電流：0~~0.200 mA 

高壓穩(wěn)定性：<1%RSD 光斑大?。阂话闱闆r下大約400um 

窗口類型：鈹窗，厚度： 0.25mm 

對于能量色散 X 射線熒光分析儀來說，0KV  X光管滿足客戶用于ROSH/WEEE指令檢測的要求。zui大功率為10W，進而提高檢測效率。 

另外，還提供不帶高壓軟線的X光管，使光管的實際體積和占用空間更小，更方便尋求便攜式分析儀的客戶使用。 

供應光譜儀，熒光光譜儀，X射線光譜儀

2. 探測器 

探測器為的6mm^2能量色散熒光光譜儀探測器，能到達到177eV的分辨率（Fe55,5.9KeV@-30℃，6us積分時間）。XE600包括Si-PIN二極管，超低噪聲的JFET，高性能兩級半導體冷卻器，這些可以使在高計數(shù)頻率時有穩(wěn)定的輸出信號。XE600的前置放大器提供低噪聲的模擬或數(shù)字脈沖修正放大器。 

規(guī)格 

二極管感光面積：6mm^2 

二極管厚度：400um 

探測器窗口：8um，25um or 100um厚 鈹窗 

瞄準儀材料：W /Co /Ti /Al 

能量分辨率：一般情況下177eV，zui大190 eV（Fe55，5.9KeV@-30℃，6us積分時間） 

峰背比：一般情況下 1500（1KeV，6us積分時間） 

一般情況下 1300（2KeV ,6us積分時間） 

探測器的特點是小巧，特別是針對便攜式分析儀，在性價比上，同類產品的價格低20%。 

3.探測器 

探測器為新一代的EDXR探測器，分辨率為160eV（6mm^2）和205eV（13mm^2）（Fe55,5.9KeV@-30℃，8us積分時間）。XPIN-XT包括Si-PIN二極管，超低噪聲的JFET，高性能兩級半導體冷卻器，這些可以使在高計數(shù)頻率時有穩(wěn)定的輸出信號。的前置放大器提供低噪聲的模擬或數(shù)字脈沖修正放大器。 

規(guī)格： 

二極管感光面積：6mm^2；13mm^2兩種可選面積 

二極管厚度：625um 

探測器窗口：8um，25um 厚 鈹窗 

瞄準儀材料：W /Co /Ti /Al 

能量分辨率：6mm^2:177eV（Fe55，5.9KeV@-55℃，8us積分時間，配合MXDPP-200使用） 

13mm^2:205eV（Fe55，5.9KeV@-55℃，8us積分時間，配合MXDPP-200使用） 

峰背比： 3600:1（6mm^2） 

2900:1（13mm^2） 

探測器端面設計：倒角端面設計 

探測器的特點是采用了倒角端面設計，豐富了使用領域，使您在設計儀器時，可以采用更多的設計方案，并且采用了探測器外部金屬外殼封裝，zui大限度的保護探測器不受X射線的損害。 

4. XPIN-BT 

XPIN-BT探測器為新一代的EDXR探測器，分辨率為160eV（6mm^2）和205eV（13mm^2）（Fe55,5.9KeV@-30℃，8us積分時間）。包括Si-PIN二極管，超低噪聲的JFET，高性能兩級半導體冷卻器，這些可以使在高計數(shù)頻率時有穩(wěn)定的輸出信號。XPIN-XT的前置放大器提供低噪聲的模擬或數(shù)字脈沖修正放大器。 

規(guī)格： 

二極管感光面積：6mm^2；13mm^2兩種可選面積 

二極管厚度：625um 

探測器窗口：8um，25um 厚 鈹窗 

瞄準儀材料：W /Co /Ti /Al 

能量分辨率：6mm^2:177eV（Fe55，5.9KeV@-55℃，8us積分時間，配合MXDPP-200使用） 

13mm^2:205eV（Fe55，5.9KeV@-55℃，8us積分時間，配合MXDPP-200使用） 

峰背比： 3600:1（6mm^2） 

2900:1（13mm^2） 

探測器的特點是采用了金屬外封裝設計，有效的降低了X射線對探測器的損害，并在探測器管套上有3.8cm，14cm，24cm和緊密連接四種聯(lián)接方式，可供您的選擇需要。 

5. MXDPP-200數(shù)字脈沖處理器 

數(shù)字脈沖處理器用于對探測器供電，監(jiān)控和控制之用。MXDPP-200包括多道分析儀，溫度控制器，探測器供電器。 

規(guī)格： 

積分時間：0.25，0.5，1，2，4，8us可選 

多道分析：512，1024，2048，4096可選 

基底調節(jié):自動調節(jié) 

適用探測器類型:Si-PIN,Si（Li）,SDD三種探測器 

數(shù)字脈沖處理器主要是配合探測器使用，加上為您設計的軟件，可以使您開發(fā)的時間大大縮短。這一系統(tǒng)的設計，使您在元素檢測上更加方便。 

三 市場現(xiàn)狀和競爭對手分析 

目前國內的元素檢測市場上，國內廠家主要生產能量色散 X 射線熒光分析儀，用于ROSH/WEEE指令檢測中。而波長色散 X 射線熒光分析儀由于工藝復雜，價格昂貴，大多為國外的品牌，且在工業(yè)應用上采用的不多。 

X光管 

a．納優(yōu)公司的NDA系列 

優(yōu)點:高壓穩(wěn)定性很好，達到<0.03%RSD,優(yōu)于同類產品。 

鈹窗厚度有100um和500um可選。 

缺點：光斑大小為直徑1mm，低于400um，從而影響圖像的清晰度。 

功率為4W，低于10W。在相同焦點尺寸下，功率大小影響曝光時間，而低功率射線管陽極工作在較高溫度下，使射線管壽命縮短。 

b.Virian 公司的EG50 EG-60 VF-50系列 

優(yōu)點：功率zui大可達200W，具有良好的檢測效率 

缺點：類似光電倍增管的玻璃材質的外罩，容易損壞 

光斑大小為直徑6mm，不利于快速檢測。 

2.X探測器 

a． Amptek 公司的XR-100探測器 

優(yōu)點：能量分辨率可達149eV（Fe55，5.9KeV@-30℃， 25.6us的積分時間內） 

探測器面積從5mm^2到13mm^2可選 

有良好的合金外罩保護探測器 

缺點：價格過高。 

b． Amptek 公司的XR-123光譜儀系統(tǒng) 

優(yōu)點：配置數(shù)字脈沖處理器和后續(xù)處理軟件，使用更方便。 

缺點：價格問題。 

四．小結 

隨著國家對環(huán)境保護的力度加強和國內的X射線熒光光譜儀廠家生產制造技術的提高，X射線熒光光譜儀有很好的市場前景，不過行業(yè)市場機遇與挑戰(zhàn)并存，對于我們來說，需要在目前的基礎上，加強對元素檢測，醫(yī)學影像，安防檢查的工作，才能使我們在這個行業(yè)做精做強做大。