原理(lǐ) :
手持式XRF儀器由激發源(X射線管)和(hé)探測系統構成。X射線管産生入射X 射線(一次射線),激勵被測樣品。樣品中的每一種元素會(huì)放(fàng)射出的二次X射線,并且不同的元素所放(fàng)出的二次射線具有特定的能(néng)量特性。探測系統測量這(zhè)些(xiē)放(fàng)射出來(lái)的二次射線的能(néng)量及數量。然後,儀器軟件将控測系統所收集的信息轉換成樣品中的各種元素的種類及含量。利用(yòng)X射線熒光原理(lǐ),理(lǐ)論上(shàng)可以測量元素周期表中的每一種元素。在實際應用(yòng)中,有效的元素測量範圍爲11号元素(鈉Na)到(dào)92号元素(鈾U)。
手持式XRF測試儀的篩選 X射線熒光光譜儀是公認的RoHS篩選檢測首選儀器,由于其檢測速度快(kuài)、分辨率高(gāo)、實施無損檢測,所以被廣泛采用(yòng)。X線熒光光譜儀品牌繁多,以至于分不出誰好(hǎo)誰差了(le)。在《電子信息産品有毒有害物質的檢測方法》IEC62321标準文(wén)本裏提到(dào):“用(yòng)能(néng)量散射X射線熒光光譜法(ED-XRF)或波長散射X射線熒光光譜法(WD-XRF)對(duì)試樣中目标物進行測試,可以是直接測量樣品(不破壞樣品),也(yě)可以是破壞樣品使其達到(dào)”均勻材料”(機械破壞試樣)後測試。”能(néng)真正準确無誤地将試樣篩選出合格、不合格、不确定三種類型,而且能(néng)最大(dà)限度地縮小(xiǎo)“不确定”部分就是好(hǎo)儀器。在保證既定準确度的情況下(xià)盡可能(néng)快(kuài)速檢測。尤其是企業選購,光譜儀是做日常RoHS監督檢測用(yòng),非常看(kàn)重這(zhè)一點。所以,能(néng)夠準确無誤地将試樣篩選出合格、不合格、不确定三種類型,又能(néng)最大(dà)限度地縮小(xiǎo)“不确定”部分,而且全部過程是在極短的時(shí)間内完成的X射線熒光光譜儀是滿足使用(yòng)要求的光譜儀
性能(néng) 性能(néng)無疑是評估光譜儀非常重要的指針性能(néng)優異的光譜儀做篩選檢測能(néng)準确無誤地排查合格和(hé)不合格,并将不确定的灰色部分壓縮到(dào)最小(xiǎo);
有的光譜儀鉛砷不分、镉的特征譜線與X光管铑電極的特征譜線重叠等。經常誤判;
有的光譜儀檢測镉的靈敏度不夠高(gāo),不能(néng)準确判定镉;
大(dà)部分光譜儀的檢測穩定性受到(dào)X光管老(lǎo)化、環境溫度、電源波動等影響,使數值不準。
由于性能(néng)不足,可能(néng)發生錯判、誤判、無法判定等事(shì)件頻發,不确定的灰色部分比例大(dà)增。其後果必然是成本顯著提高(gāo)、風(fēng)險增加。
關鍵性能(néng)參數
1) X光管的電極材料 目前X線熒光光譜儀基本上(shàng)采用(yòng)铑靶X光管,有鎢靶X光管的。
A.铑(Rh)靶:铑的特征譜線與镉的特征譜線重叠;測試需要專用(yòng)濾波器。
B.鎢(W)靶:鎢的特征譜線與鉛,汞的特征光譜重叠,但(dàn)發射強度高(gāo)。
2)檢測器
A.SDD: 新型的SDD檢測器屬高(gāo)純矽檢測器,分辨率可跟Si-Li檢測器差不多,并且不需要液氮制冷,但(dàn)穩定性不夠好(hǎo)。是在高(gāo)純n型矽片的射線入射面制備一大(dà)面積均勻的pn突變結,在另外(wài)一面的中央制備一個點狀的n型陽極,在陽極的周圍是許多同心的p型漂移電極。在工(gōng)作(zuò)時(shí),器件兩面的pn結加上(shàng)反向電壓,從(cóng)而在器件體内産生一個勢阱(對(duì)電子)。在漂移電極上(shàng)加一個電位差會(huì)在器件内産生一橫向電場,它将使勢阱彎曲從(cóng)而迫使入射輻射産生的信号電子在電場作(zuò)用(yòng)下(xià)先向陽極漂移,到(dào)達陽極(讀出電極)附近才産生信号。矽漂移探測器的陽極很(hěn)小(xiǎo)因而電容很(hěn)小(xiǎo),同時(shí)它的漏電流也(yě)很(hěn)小(xiǎo),所以用(yòng)電荷靈敏前置放(fàng)大(dà)器可低(dī)噪聲、快(kuài)速地讀出電子信号。是Si-PIN檢測器的換代産品。
B.SSD: SSD檢測器屬矽锂檢測器,分辨率及檢測靈敏度高(gāo)。穩定性好(hǎo),但(dàn)是需要液氮冷卻。矽(锂)[ Si(Li)]探測器,也(yě)叫矽锂漂移探測器。是在P型矽表面蒸發一層金(jīn)屬锂并擴散形成PN結,然後在反向電壓和(hé)适當溫度下(xià)使锂離子在矽原子之間漂移入矽中,由于锂離子很(hěn)容易吸引一個自(zì)由電子而成名,從(cóng)而與矽中的P型(受主)雜(zá)質實現(xiàn)補償而形成高(gāo)阻的本征層(探測器的靈敏區(qū))。矽(锂)探測器的特點是靈敏層厚度可以做得相當大(dà)(3-10毫米),因而探測器電容也(yě)比較小(xiǎo),探測效率高(gāo),但(dàn)是必須在液氮冷卻下(xià)保存(因爲在室溫下(xià)锂離子的遷移能(néng)力已經不能(néng)忽略了(le),而锂離子的遷移會(huì)破壞在制備矽(锂)探測器時(shí)達到(dào)的精密補償。這(zhè)是矽(锂)探測器保存時(shí)候也(yě)需要在液氮溫度的根本原因。當然還有其它原因)和(hé)工(gōng)作(zuò)。
C.Si-PIN: 老(lǎo)的PIN探測器分辨率差,穩定性差,并且對(duì)測試重金(jīn)屬的靈敏度不夠高(gāo)。PIN探測器是具有PIN結構的(其中間層實際上(shàng)是高(gāo)阻的全耗盡層,其載流子很(hěn)少,與本征層和(hé)絕緣體層有類似之處)用(yòng)于探測光和(hé)射線的探測器件。矽PIN探測器室溫下(xià)的漏電流在納安(nA)數量級,比其上(shàng)一代的矽面壘探測器要小(xiǎo)差不多3個數量級,是矽面壘探測器的換代産品,但(dàn)是PIN探測器的電容仍然和(hé)面壘探測器一樣,随探測器面積的增大(dà)而正比增大(dà),這(zhè)導緻探測器噪聲還是偏大(dà),同時(shí)成形時(shí)間常數不能(néng)太小(xiǎo)因而計(jì)數率不能(néng)高(gāo)。這(zhè)就是PIN探測器不僅在技術上(shàng)而且在性能(néng)上(shàng)也(yě)要比矽漂移探測器差整整一代的原因.
相關XRF測試儀,不同用(yòng)途,不同型号