发布时间:2022年10月
荣获2022年度“朱良漪分析仪器创新成果奖”和“科学仪器行业优秀新品奖”!
X射线荧光光谱仪作为元素分析仪器之一,以其分析元素范围宽、无损、快速等特点广泛应用于矿石、土壤、建材、材料、石油化工、科研等领域。近些年,以全聚焦型双曲面弯晶(Johansson-type DCC)单色化衍射技术、高性能硅漂移探测器、微焦斑X射线管等硬件核心技术的突破与发展,组成的单波长激发-能量色散型X射线荧光光谱仪,在元素分析范围和灵敏度等方面获得大幅提升。
基本参数法是XRF领域一项核心算法,其将X射线从激发到探测明确的物理学现象,建立基本参数库和数学模型,通过计算得到样品中元素组成与含量,达到无标定量的精度。扩展了XRF对样品的适应性和提升定量精度。
双源单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪与快速基本参数法的联用,为XRF带来前所未有的应用前景。
发明专利专利号:ZL201710285264.X
X 射线管出射谱经双曲面弯晶单色化聚焦入射样品,消除X射线管韧致辐射所产生的散射线背景,同时光路符合偏振消光光路设计,进一步降低单色化入射射线散射线背景。
聚焦激发,增加有限的SDD窗口面积接收样品元素荧光射线强度,实现对元素的高灵敏度检测。
Fast FP软件
XRF元素定量难点:
基体效应
元素之间吸收-增强效应
标准样品欠缺
基本参数法是XRF定量分析的一项前沿技术,其通过对X射线荧光明确的物理学现象建立基本参数库和先进数学模型,经过大量计算直接得到样品中各元素的含量,解决了XRF各类效应对元素定量的复杂性和不确定性,提升XRF元素定量精度和样品适应性。
独创采用Ag靶与W靶双X射线管设计,分别与全聚焦型双曲面弯晶组成单色化聚焦入射光路,高效激发全元素(C-U)能量范围。
入射射线自上而下照射样品表面,避免样品表面灰尘污染光路系统或探测器,更可直接分析液体样品。
样品围绕中心轴旋转,入射射线扫描样品较大面积,减少样品局部不均匀性造成的分析误差。
三轴机器人进样系统,定位精度±0.1mm,可完成90个以上样品批量分析。
氢气气路吹扫系统使系统快速达到稳定状态,无需复杂的维护。
1.快速建立分析方法
仅需要对样品基本组成有所了解,即可迅速建立分析方法。
2.元素无标定量
减少XRF对标准样品的严苛要求,达到无标定量精度。借助定值样品,提升定量精度。
3.样品适应性
对XRF各种效应(基体效应、元素间吸收增强效应、探测器效应等)的精确计算,增强样品的适应性。
土壤中无机元素含量范围宽,从主量矿质元素到微量非金属、金属、重金属、稀土元素等,元素周期表中元素在土壤中都有其“丰度”。土壤无机元素分析通常需要多种分析仪器方法,耗时长、消耗大。MEGREZ-α分段聚焦激发不能能量段的元素,分析土壤中Na-U几十个无机元素含量,分析速度快,更对重金属检出限降低至0.1mg/kg水平。
土壤中部分无机元素线性关系图
土壤重金属相对误差/相对偏差频率分布直方图
三元锂电正极材料(NCM523)元素荧光能量谱图
MEGREZ-α对LFP与NCM电池材料中主量和杂质元素同步分析,快速基本参数法通过对全谱拟合得到正极材料中锂含量。
5系NCM正极材料前驱体混合重复性数据
铁基体上逐层镀镍—铜—镍—金—银—金 元素能量谱图