5E-XRF2500X熒光光譜儀（煤及煤灰成分分析儀）

 

一、主要技術性能

1、應用領域：適用于固體或液體樣品中的元素成分分析，如煤中磷，煤灰成分分析（氧化納、氧化鎂、三氧化二鋁、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化硫、氧化鉀、氧化鈣、三氧化二鐵等），并可通過元素含量擬合計算出灰分和發熱量指標。

2、元素范圍廣：覆蓋Na-U 所有元素的檢測，檢測濃度從ppm 到100%。

3、操作簡便：無需復雜的樣品前處理過程，將待測樣品放入后開始分析，稍等片刻即可獲得準確結果。

4、檢測成本低：無需化學試劑等耗材，真空模式下不消耗任何氣體。

5、準確性高：采用德國新一代VITUS 硅漂移探測器，有著更好的計數率和最好的能量分辨率；并且能夠充分利用50W 功率光管的輸出，使儀器具有高穩定性和靈敏度。

6、樣品旋轉：通過樣品旋轉設計增加樣品測試面積，提高樣品的重復性和準確度。

7、操作安全：儀器測試腔體采用厚實的銅體屏蔽X 射線、采用電子互鎖設計、軟件中斷三重保護措施，保證任何測試環境下絕對無X 射線泄露可能。

8、觸摸屏控制：人機工程學的觸摸屏設計讓操作人員擺脫鍵盤和鼠標的束縛；觸屏控制軟件設計簡單直觀、所見即所得，使整個測試工作變得更簡便快捷。

9、模塊化設計：可根據需求自由組合，契合多種使用場景。

 

二、主要技術參數

1、分析元素范圍：涵蓋Na-U 所有元素

2、分析濃度范圍：ppm-100%

3、分析時間：單樣分析時間約1-15min （可根據需要調整分析時間）。

4、光管性能：最大功率50W，最大電壓50KV，最大電流1mA。

5、探測器性能：能量分辨率127eV FWHM @ MnKα，計數率100000cps，波爾貼冷卻。

6、輻射安全：符合GBZ115-2002《X 射線衍射儀和熒光分析儀衛生防護標準》。

7、準確性：煤灰樣品符合GB/T 37673-2019《煤灰中硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、磷、鈦、錳、鋇、鍶的測定X射線熒光光譜法》要求。

 

三、開發背景

 

采用傳統化學分析方法分析樣品中的元素含量不僅測試時間長，還需要對樣品進行復雜的處理過程，處理過程中還需要使用強酸等危險化學品，基于上述原因，研發了這款簡便快捷的元素分析儀器—5E-XRF2500 X射線熒光光譜儀。

 

 

四、分析原理

 

XRF2500采用能量色散光譜分析方法，選用50W功率的X射線光管直接激發樣品產生X射線熒光，通過設定激發電壓以及濾光片材料來選擇能量范圍。SDD探測器和多道分析器接收X熒光信號，獲得樣品中各元素的計數強度并繪出光譜圖。根據特征能量及其強度進行定性和定量分析。

 

 

五、技術特點

 

特點1：可同時測試多種元素

例如在煤灰測試領域，XRF2500可以一次性測試灰成分中氧化鈉、氧化鎂、三氧化二鋁、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化硫、氧化鉀、氧化鈣、二氧化鈦、三氧化二鐵等成分的含量信息，而不像化學方法測試流程中不同元素需要不同的儀器。

 

特點2：可測試元素范圍廣

XRF2500可測試原子序數大于11（鈉）的元素，含量從ppm～100%。

 

特點3：測試快捷

快捷包括兩個含義，其一是測試速度快，只需幾十秒到幾百秒之間，具體取決于應用，例如測試煤中磷只需200s，灰成分測試只需420s；其二是樣品處理過程簡單，任何人都能掌握。AAS、AFS、ICP和ICP-MS方法都需對樣品進行復雜的處理過程，如溶解消解等。

而XRF方法不需要對樣品進行非常仔細的稀釋、消解、融解、富集等復雜的處理過程，因而XRF方法可以避免因樣品處理不正確（不完全溶解、大的稀釋）而產生的誤差，進而可以獲得更高質量的樣品。

 

特點4：可以測試多種形態樣品

XRF2500可以對多種形態樣品中的元素成分進行定性和定量分析。

 

特點5：操作簡單

人機工程學的觸摸屏設計讓操作人員擺脫鍵盤和鼠標的束縛。

同時觸屏控制軟件設計簡單直觀、所見即所得。

任何人都可以通過觸屏控制軟件，輕輕松松地在儀器上完成測量工作。用戶只需放好樣品，輸入樣品編號和測量次數，然后輕觸開始測量，儀器就會按照選定好的測量方法進行測量，同時還可以查看儀器的測量狀態。整個過程就是這么簡單！

 

特點6：使用成本低，無需維護真空系統

XRF2500在真空模式下測量不消耗任何氣體和化學試劑，只是在制樣過程中需要少量粘結劑，同時采用了無油真空泵，不需要定期給真空泵添油。

 

特點7：不需要經常標定儀器

最新的激發和探測技術使得XRF2500分析儀的分析結果非常的穩定。同AAS、AFS、ICP和ICP-MS技術相比，XRF運行的時候不需要氣體和液體的支持，因而由于氣體和液體的不穩定性導致的校準，在XRF儀器這里不存在這個問題。

 

特點8：可實現現場分析

由于XRF2500分析儀器不需要氣體、酸性物質、液體以及通風柜，因而可以用于現場分析，這是一個非常大的優勢。比如RoHS檢測、土壤重金屬污染檢測、大氣重金屬檢測等。

 

特點9：可實現樣品旋轉測試

樣品旋轉測試功能在不均勻樣品（如煤灰成分）測試中非常重要。

 

特點10：集成專用的應用方法

任何應用的成功，關鍵取決于所用校準標準的質量。在要求的分析范圍內找到高質量的標準物質不僅具有挑戰性，而且在大多數情況下也很昂貴。合成標準是一個強大的選擇，但開發這些標準需要專門的專業知識和技能。

為此，開元儀器開發了ASHCOMPOSITION和COALP應用方法，分別用于煤灰成分分析和煤中磷分析的校準體系。它們與XRF2500儀器的應用程序一起交付。這些標準使得基于壓片狀的煤灰中的十個主要元素的校準和煤中的磷元素的校準成為可能。為何是壓片方式？雖然熔融法能夠消除粒度效應和礦物效應，但是煤灰樣品中的三氧化硫含量比較高，在熔融溫度下容易釋放出來，并且釋放比例無法控制，因此熔融法會改變煤灰樣品的成分結構，無法準確的完成各個成分的校準工作。

 

特點11：優異的精密度

由于XRF2500采用了先進的SDD探測器、50W功率的X射線光管、真空系統以及緊湊的光路設計，使得測試結果有著極佳的精密度。

 

 

六、應用領域

 

XRF2500 X射線熒光光譜儀可廣泛應用于煤炭、電力、冶金、石化、礦產、地勘、環境、醫藥、商檢、科研等眾多領域。

 

電子·電氣：

RoHS指令符合性分析、無鹵素篩選分析

半導體、存儲裝置、液晶、太陽能電池等薄膜厚度和成分分析

 

汽車·機械：

ELV指令的符合性分析

各種機械零部件結構分析、鍍層厚度及成分分析

 

石油：

油中硫元素的分析

潤滑油中各種添加元素及雜質元素的分析

 

鋼鐵·非金屬：

各種原材料、合金、焊錫、貴金屬的主要成分、殘余成分的分析

爐渣成分分析、尾礦中重金屬含量分析

 

礦業·窯業：

礦石、巖芯成分分析和品位分選

陶瓷、水泥、玻璃、黏土成分分析

 

化工·聚合物：

各種無機、有機原料及產品分析

催化劑、顏料、涂料、橡膠、塑膠成分分析

 

環境：

土壤、排水、固廢、PM2.5成分分析

 

醫藥：

合成過程殘留催化劑分析、中藥材中重金屬分析

原藥中不純物分析、異物分析，真假辨別

 

農業·食品：

土壤、肥料、植物的成分分析

食品的原料分析、添加元素管理、異物分析

 

文物·其他：

歷史文物及寶石成分分析

各種玩具、生活日用品（如水龍頭、水表）中有害重金屬元素分析

 

 

 

(責任編輯：金利儀器d)