X射線光譜儀分析技術作為一種快速分析手段,為我國的相關生產企業提供了一種可行的、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勢,特別適合用于各類相關生產企業作為過程控制和檢測使用。
X射線光譜儀分析技術(XRF)作為常規分析手段,開始于20世紀50年代初,經歷了50多年的不斷發展,現在已成為物質組成分析的*方法之一。目前,X射線光譜儀分析不僅成為地質、冶金、建材、石油化工、半導體工業和醫藥衛生等領域的重要分析手段,也是材料科學、生命科學、環境科學等普遍采用的一種快速、準確而又經濟的多元素分析方法。同時,X射線光譜儀光譜儀也是野外現場分析和過程控制分析等方面儀器之一。
隨著歐盟ROHS & WEEE指令的實施,國內越來越多的相關企業在積極的思考和尋找應對的方案;實際上,系統而完善的解決方案不是僅僅企業本身所能完成的,而是需要整個行業、整個產業鏈,乃至整個國家的努力;但毫無疑問的是:相關企業的生產過程控制是zui重要、zui直接的環節。X射線光譜儀分析技術可以分為兩大類型:能量色散X射線光譜儀分析(EDXRF)和波長色散X射線光譜儀分析(WDXRF);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:
一、能量色散和波長色散進行比較和說明
1、測量精度:波長色散類儀器有其固有的高分辨率和高精度,能提供*的穩定性和優良的分析精度,但對樣品的形狀和制備方法有所要求;能量色散儀器如果經過精心的設計和方法優化,也可提供行業接受的測量結果,它的一個優點是可以在不對樣品進行處理的情況下給出可供參考的數據。目前波長色散類儀器也已經國產化,同類儀器相比較,進口儀器在精度上并不占優勢,但價格卻昂貴很多。
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X熒光分析儀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X熒光分析儀各自的技術特點,兩種類型儀器所側重的應用方案也不盡相同;波長色散X熒光分析儀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、成品的檢測和質量控制;能量色散X熒光分析儀雖然測量精度稍差,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X熒光分析儀器的主要指標,分辨率數值越小,分辨率越高,儀器性能越好。
6、熒光強度:對于X熒光分析儀器來說,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主要取決于X光管和探測器使用壽命,而使用壽命隨工作條件的不同有一定的隨機性。