波长色散 X 射线荧光光谱仪

什么是波长色散 X 射线荧光光谱仪？波长色散 X 射线荧光光谱仪用分光晶体衍射选定波长以获得高分辨率。它适合精确的主量元素和轻元素分析以及最低的 XRF 检出限。## 概述

在 WDXRF 中，来自样品的荧光照射分光晶体，按布拉格定律一次只将一种波长衍射到检测器。扫描晶体和检测器经过一定角度范围即顺序记录光谱。由于检测器一次只看到很窄的波长，背景极低、分辨率高，可分离重叠谱线。许多元素的检出限达低 ppm 或更好，铍或硼以上的轻元素用合适晶体、真空和流气检测器可测定。顺序型仪器灵活但较慢，配固定晶体通道的同时型仪器可快速测定多种元素。WDXRF 是精度和准确度至关重要的水泥、矿业、玻璃、金属和地质主氧化物分析的标准方法。## 工作原理是什么？来自 X 射线管或放射性同位素源的初级 X 射线束击出样品原子的内层电子。较高壳层的电子落入空位并发射 X 射线光子，其能量等于两能级之差，对每种元素是独特的。每条特征谱线的强度与该元素含量成正比，因此用参考物质校准可得浓度。能量色散仪器使用硅漂移等半导体检测器直接测量光子能量并一次记录整个光谱。波长色散仪器用分光晶体将特定波长衍射到检测器，提供更好分辨率和对轻元素更低的检出限。吸收和二次激发引起的基体效应通过基本参数法或经验影响系数校正，样品形态与校准标准品匹配。## 主要特点有哪些？- 分光晶体一次衍射一种波长 - 高分辨率且背景极低 - 痕量元素的低检出限 - 配真空和流气计数器的铍以上轻元素 - 顺序扫描或同时固定通道 - 高精度主氧化物分析

技术参数有哪些？典型的波长色散 X 射线荧光光谱仪配置：元素范围为 Be or B to U；检出限为 0.1–10 mg/kg typical；分光晶体为 LiF, PET, Ge and others；X 射线管功率为 1–4 kW；测量时间为 1–20 min per sample；测量气氛为 vacuum or helium。以上数值代表该产品类别的常见水平，具体配置参数以报价单及随机校准文件为准。## 适用于哪些应用？波长色散 X 射线荧光光谱仪主要用于水泥和熟料主氧化物分析、地质和矿业勘探样品、玻璃、陶瓷和耐火材料、金属和合金认定。在更广泛的 X 射线荧光光谱仪类别中，实验室还将其用于合金、陶瓷和玻璃的元素分析、RoHS 和限用物质筛查、涂层厚度和薄膜成分。## 适用哪些标准与认证？相关标准与方法包括 ASTM E1621 Wavelength dispersive X-ray fluorescence、ASTM D4294 Sulfur in petroleum products by EDXRF、ISO 3497 Metallic coatings—X-ray spectrometric thickness、IEC 62321 Determination of restricted substances in electrotechnical products、US EPA Method 6200 Field portable XRF for soil、ISO 13196 Soil quality—Screening of selected elements by EDXRF、IEC 61010-2-091、ISO/IEC 17025。本型号的认证候选包括 CE、Radiation safety enclosure、ISO 9001 manufacturing；每项认证均需针对具体配置在发货前确认，仅提供已实际签发的证书。XRF 仪器是受监管的辐射装置，因此安装需要屏蔽、联锁、辐射巡测和受训操作者，便携式设备还需安全作业程序。样品前处理强烈影响准确度：表面污染、厚度不足和颗粒尺寸效应会使结果偏差，粉末最好压片或熔融。校准必须与样品基体匹配，并用核查标准品监控漂移。轻元素的真空或氦气系统需要洁净密封和气源。检测器窗口和 X 射线管是寿命有限的磨损件。保存管使用时间、校准和检查记录，并按辐射法规处置 X 射线部件。## 如何选择合适的波长色散 X 射线荧光光谱仪？当需要主量元素的精度、轻元素能力或最低 XRF 检出限时，例如水泥、矿业和玻璃实验室，选择波长色散 XRF。请说明元素范围、样品类型和通量。熔融玻璃珠对氧化物给出最佳准确度，自动进样器支持长生产序列。### 与其他 X 射线荧光光谱仪型号相比如何？应根据元素范围、检出限和样品类型选择 XRF 配置。能量色散仪器紧凑快速，适合常规筛查和多元素分析，分辨率中等。波长色散仪器成本更高、速度较慢，但在轻元素、精确主氧化物分析和低检出限方面表现出色。全反射仪器在小样品斑点上达到超痕量水平，服务于半导体、水和生物分析。偏振能量色散仪器降低背景用于痕量工作，而无需波长色散光学的成本。微区 XRF 为包裹体、涂层和法医样品增加空间分辨率。选择前考虑样品尺寸、轻元素是否需要真空或氦气吹扫、自动化程度以及实验室必须遵循的法规方法。