XRF
XRF:X射线荧光光谱分析(X Ray Fluorescence)人们通常把X射线照射在物质上而产生的次级X射线叫X射线荧光（X—Ray Fluorescence），而把用来照射的X射线叫原级X射线。所以X射线荧光仍是X射线。一台典型的X射线荧光（XRF）仪器由激发源（X射线管）和探测系统构成。X射线管产生入射X射线（一次X射线），激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。X射线照在物质上而产生的次级 X射线被称为X射线荧光。利用X射线荧光原理，理论上可以测量元素周期表中铍以后的每一种元素。在实际应用中，有效的元素测量范围为9号元素 （F）到92号元素（U）。
原理
X射线是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波，其特性通常用能量（单位：千电子伏特，keV）和波长（单位：nm）描述。
X射线荧光是原子内产生变化所致的现象。一个稳定的原子结构由原子核及核外电子组成。其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行，内层电子（如K层）在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚，释放出的电子会导致该电子壳层出现相应的电子空位。这时处于高能量电子壳层的电子（如：L层）会跃迁到该低能量电子壳层来填补相应的电子空位。由于不同电子壳层之间存在着能量差距，这些能量上的差以二次X射线的形式释放出来，不同的元素所释放出来的二次X射线具有特定的能量特性。这一个过程就是我们所说的X射线荧光（XRF）。
波长
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，根据莫斯莱定律，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下：λ=K(Z− s) −2式中K和S是常数。
能量
而根据量子理论，X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流，每个光子具有的能量为：
E=hν=h C/λ
式中，E为X射线光子的能量，单位为keV；h为普朗克常数；ν为光波的频率；C为光速。
因此，只要测出荧光X射线的波长或者能量，就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外，荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。
分类
不同元素发出的特征X射线能量和波长各不相同，因此通过对X射线的能量或者波长的测量即可知道它是何种元素发出的，进行元素的定性分析。同时样品受激发后发射某一元素的特征X射线强度跟这元素在样品中的含量有关，因此测出它的强度就能进行元素的定量分析。
因此，X射线荧光光谱仪有两种基本类型：
波长色散型（WD-XRF）和能量色散型（ED-XRF)
技术指标:
元素分析范围：硫（S）～铀（U）
检出限：1ppm
分析含量：ppm～99.99
重复性：0.1（含量96以上）
稳定性：0.1（含量96以上）
环境温度：15℃～30℃
电源：交流220V±5V,建议配置交流净化稳压电源
能量分辨率：160±5eV
样品腔尺寸：460mm×298mm×98mm
仪器尺寸：550mm×416mm×333mm
仪器重量：45kg
仪器配置:
移动样品平台
信噪比增强器
电制冷Si-PIN探测器
信号检测电子电路
高低压电源
新型X光管
计算机及喷墨打印机
1. GC-MS 6800用于乘用车内挥发性有机物（VOCs）的检测
按照HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》进行车内空气中有机物检测。
（1）样品采集流程：
将受检车辆放入采样环境舱后，将样品采集系统的进气口固定在受检车辆乘员舱内规定的采样点位置，通过采样导管以适当的方式从乘员舱引出，不破坏整车的完整与密封性，并连接于乘员舱外的填充柱采样管，如下图所示。按HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》采集VOCs样品，捕集了VOCs类物质的Tenax采样管利用TD-GC-MS 6800进行分析。
车内VOCs测试样品采集示意图
（2）仪器测试条件：
TD 热解析部分
热解吸流量： 60mL/min
热解吸时间： 12min
阀温度： 260℃
Trap 管冷却温度： -10℃
Trap 管加热温度： 260℃
接口温度： 250℃
样品吸附管温度： 260℃
传输线温度： 260℃
GC-MS部分
色谱柱：DB-5MS 30m ×0.25mm×0.25μm
程序升温：50℃（3min）5℃/min 100℃ 20℃/min 200℃
接口温度： 260℃
分流比： 10:1
载气： He (≧99.999)
载气流量： 1.2mL/min
电离方式： EI
电子能量： 70eV
离子源温度： 220℃
扫描模式： 全扫描
质量范围： 45～300 amu
检测器电压： -900V
本方法对汽车内饰品中的多环芳烃类物质进行检测，可对各物质进行有效分离，且重复性好、检出限低，完全满足企业及机构对汽车内饰品中多环芳烃类物质的检测与控制。醚（PBDEs）是一系列含溴原子的芳香族化合物。根据苯环上溴原子的个数和位置的不同，醚总共有209种同分异构体。因其独特的结构性质，醚的用途是作为阻燃剂，在制造过程中被人为添加到复合材料中去，使其不易燃烧。目前，PBDEs已被广泛用于电子电器设备、自动控制设备，建筑材料和纺织品等商品化产品。在这些产品的制造、使用、循环回收、或是抛弃的过程中，醚进入到空气、水、土壤的循环系统中，对环境和人类造成极大威胁。
目前常采用索式萃取法(EPA8081)和超声波萃取法将,醚萃取到容器中,由于塑料产品中本体及复杂的添加剂和助剂也会溶解到萃取剂中,所以还要进行净化将待测样品与复杂基质分离。
（1）样品处理：
提取：将样品剪碎至长宽约为0.5cm*0.5cm的碎片，混合均匀，准确称取0.5000g试样（精确至0.0001g），用甲苯索萃取6小时，用旋转蒸发仪将萃取液浓缩至5mL。
净化：将甲苯提取液置于装有3g活化硅胶的层析柱中，在硅胶上层装填一层1cm高的无水硫酸钠。用40mL甲苯分四次淋洗，流速控制在1～2滴/s。将淋洗液在旋转蒸发仪上浓缩至2mL，用缓氮吹至近干，用甲苯定容至10mL，待测。
（2）仪器测试条件：
色谱柱型号：DB-5MS 15m×0.25mm×0.1um
柱流量：1.2mL/min
柱箱升温程序：100℃（2min）20℃/min 240℃ 30℃/min 310℃（5min）
进样口温度：280℃
离子源温度：280℃
气质接口温度：310℃
扫描范围：100-950amu
进样方式：不分流，不分流时间1.2min
溶剂切除时间：3min
醚标准品溶液TIC图（2mg/L）
醚各组分名称、保留时间及特征离子
本方法利用GC-MS 6800测试汽车配件中醚的含量，重现性好，峰面积RSD≤4.2，保留时间RSD≤0.5；分析时间短，整个分析时间只用了15min，适用于汽车配件中醚的分析。
LC-310 高效液相色谱仪
LC-310高效液相色谱仪适用于分析高沸点、不易挥发的、受热不稳定易分解的、分子量大、极性不同的有机化合物、生物活性物质和多种天然产物、合成和天然的高分子化合物等，可用于汽车配件中醛酮类有机化合物、邻苯二甲酸盐等含量的测定。LC-310高效液相色谱仪是天瑞仪器的一款高灵敏度、高分辨率、高可靠性的高效液相色谱仪，LC- 310采用先进的并联泵头及单向阀设计理念，融合了当今世界上先进的制造应用经验，使得用户在各种使用条件下都可以保证输液的精、脉动等性能指标，具备小系统死体积，工作能力可获得100的提高。
性能优势
数字化电脑智能全控液相色谱仪
往复式双柱塞并联泵。更加稳定可靠，使用寿命更长
外型新颖，操作方便，体现人性化
各项性能指标优异，媲美国外流行机种
检测器光路系统采用精密定位结构和热隔离安装技术，具有精度高，偏移小和稳定时间短的特点
零部件均采用世界先进的数控加工
技术指标
高压输液泵基本技术指标：
流量范围：（0.001～9.999）mL/min（以0.001mL/min步长调节流量）
流量设定值误差：Ss≤0.5（1.0mL/min、5～10MPa、水、室温）
流量稳定性误差：SR≤0.3
流量重复性：RSD<0.06
压力脉动：≤0.1MPa（流量1mL/min，压力5～10MPa）
工作压力：42MPa
泵的密封性压力：42MPa、时间为10min、压力降<0.5MPa
紫外可见光检测器基本技术指标：
波长范围：（190～680）nm
光谱带宽：8nm
波长示值误差：≤±1nm
波长重复性：优于0.1nm
基线噪音：≤±0.75×10-5（静态）
基线漂移：≤±1×10-4（静态）
基线噪音：≤±2×10-5Au（动态）
基线漂移：≤±2×10-4Au（动态）
小检测量：1×10-8g/mL（萘的甲醇溶液）
外形尺寸：450mm×300mm×160mm（长×宽×高）
仪器配置
等度液相色谱仪
高压输液泵
紫外可见光检测器
手动进样阀
色谱工作站
色谱柱
二元高压梯度液相色谱仪
高压输液泵
紫外可见光检测器
手动进样阀
色谱工作站
色谱柱
静态混合器
应用实例
1. LC-310高效液相色谱仪用于汽车材料中醛酮类有机化合物的检测
醛酮组分主要是指甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、、、丁醛、甲基丙烯醛、苯甲醛、戊醛、甲基苯甲醛、环己酮、己醛等化合物的总称。醛酮类物质主要存在于汽车内部装饰选用的真皮、电镀、油漆、塑料装饰件以及保温防寒和隔音等材料。醛酮类物质会从材料中慢慢释放出来，对人体有潜在的危害性。我国室内空气质量标准（GB 18883-2002）提出甲醛的空气质量限值浓度为0.10mg/m3，乙醛的空气质量限值浓度为0.05mg/m3，丙烯醛的空气质量限值浓度为0.05mg/m3。
（1）参考标
HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》
DBJ 440100/T 74-2010《空气质量羰基化合物的测定DNPH（肼）化高效液相色谱分析法》
GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》
（2）检测原理
选择填充了涂渍DNPH硅胶的填充柱采样管，采集一定体积的车内空气样品，样品中的醛酮组分保留在采样管中。醛酮组分在强酸作为催化剂的条件下与涂渍于硅胶上的DNPH反应，按照下面的反应式生成稳定有颜色的腙类物：
式中R和R1是烷基或芳香基团（酮）或氢原子（醛）。使用高效液相色谱仪（配置紫外或二极管阵列检测器）检测，以保留时间定性，峰面积（峰高）定量。
（3）检测流程
利用采样泵将车内空气中的醛酮富集在DNPH采样管中，然后用乙腈将采样管中的醛酮与DNPH反应后的物质洗脱出来，并定容，用0.45μm有机膜过滤
（4）仪器设备与试剂
-310配紫外检测器
DNPH采样管（可采购商品也可自制）
已填充了涂渍DNPH硅胶的采样管，确保每批采样管的空白验证满足以下要求：
甲醛小于0.15μg/管；
乙醛小于0.10μg/管；
丙酮小于0.30μg/管；
其它物质小于0.10μg/管。
臭氧去除装置（可采购商品也可自制）
恒流大气采用器：流量在50mL/min至1000mL/min，范围可调，流量稳定。
乙腈：色谱纯
DNPH（2，4-肼）：分析纯
（5） 检测条件
色谱柱：C18（250*4.6mm，5μm）
流动相：乙腈/水=60/40（体积比）
波长：360nm
流速：1.0mL/min
柱温：30℃
进样量：20μl
LC-310测试醛类物质色谱图
三、涂覆层厚度测试
汽车涂层是涂层复
X荧光光谱仪属于先进的分析检测仪器，随着半导体微电子技术和计算机技术的飞速发展，传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术都已从经典的化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式，转化成光、机、电、算（计算机）一体化、自动化的结构，并向智能化、小型化、在线式及仪器联用方向发展。天瑞公司在以已掌握的成熟的台式X荧光光谱仪技术为基础，结合国外相关较新的技术发展成果，研制出具有自主知识产权的4500型X荧光光谱仪。
国产XRF测试仪EDX 4500较大的亮点在于它大铍窗超薄口的高分辨SDD探测器和自旋式的样品腔，产品通过了江苏省计量科学研究院的检测，并通过中国仪器仪表学会分析仪器分会组织的科技成果鉴定，技术达到国际先进水平。
国产XRF测试仪EDX4500应用领域：
专为粉未冶炼行业研发的一款高端设备，主要应用在水泥冶炼、钢铁冶炼、矿冶炼(铜矿、铅矿等)、铝冶炼、玻璃制造、耐火材料分析、各种粉未冶金分析行业、石油勘探录井分析领域。
同时在地质、矿样、冶金、稀土材料、环境监测、有色金属、食品、农业等科研院所、大专院校和工矿企业中也得到广泛应用。
国产XRF测试仪EDX4500性能优势：
1.超低能量分辨率，轻元素检测效果更佳
使用大面积铍窗电致冷SDD探测器，探测器分辨率较低达到139eV，各项指标优于国家标准。SDD探测器具有良好的能量线
性、良好的能量分辨率，及良好的能谱特性，较高的峰背比；对Si、S、AI等轻元素的测试具有良好的分析精度。
2. 测试精度更高，检出限更低
①专业化的样品腔设计，带可调速的自旋样品腔，能有效的测定轻元素和减少样品均一性的影响，提高样品的测试精度。
②采用超小超真空的样品腔设计，保证测试时达到10Pa以下，使设备的测试范围可从F元素起测试，大大地提高测试范围、轻元素检出限和精度。
3. 分析速度更快，从第1秒即可得到定性定量结果
采用自主研发的数字多道技术，其较大线性计数率可达100kcps，可以更加快速的分析，从第1秒就可以得出定性定量结果，
设计成高计数率，大大提高了设备的稳定性。
4. 一键式智能化操作
专业软件，先进的FP法和EC法等多种方法嵌入的人性化的应用软件，具有高灵敏度、测试时间短、一键智能化操作，使操作简易，对操作人员限制小的特点。
5. 强大的自动化功能
①自动化程度高，具有自动开盖、自动切换准直器与滤光片等功能。
②采用自动稳谱装置，保证了仪器工作的一致性：利用解谱技术使谱峰分解，采用多参数的线性回归方法，使元素间的吸收、排斥效应得到明显的降低。
6. 强度校正法
具有多种测试模式设置和无限数目模式的自由添加，内置强度校正方法，可校正几何状态不同和结构密度不均匀的样品造成的偏差。
7. 完善的光路系统
自主研发的光路系统，光程更短，光路损失更少，激发效果更佳。
8. 三重安全防护功能
三重安全防护功能，自动感应，没有样品时仪器不工作，无射线泄漏；加厚防护测试壁；配送测试防护安全罩。
9. 安全警示系统
警告指示系统，通电时绿色指示灯亮，测试时黄色辐射指示灯闪烁，防止误操作。
国产XRF测试仪EDX3600K配置：
铍窗电制冷SDD探测器
自旋式样品腔
高效超薄窗X光管
信噪比增强器SNE
超近光路增强系统
可自动开启的测试盖
自动切换型准直器和滤光片
真空腔体
自动稳谱装置
90mm×70mm的液晶屏
较先进的数字多道技术
多变量非线性回归程序
相互独立的基体效应校正模型
国产XRF测试仪EDX3600K技术参数：
型号：EDX3600K
X射线源：50KV、1mA
样品腔体积：Φ40.5mm×39.5mm
分析方法：能量色散X荧光分析方法
测量元素范围：原子序数为9～92[氟（F）到铀（U）]之间的元素均可测量
检测元素：同时分析元素达三十多种，可根据客户需要增加元素
含量范围：ppm～99.99
检测时间：10秒以上
检测对象：标准粉未压片及可以放入标准样品杯的固体、液体及粉末
探测器及分辨率：超大超薄的SDD探测器，分辨率 为144±5eV,可选配极速探测器较低至125eV
激发源：铑靶或钨靶光管根据客户需求可供选择
摄像头：高清摄像头
测井环境：超真空系统，10秒可抽到10Pa以下，大气、氦气均可以
准直器和滤光片：四组准直器（7、5、3、1mm），6种滤光片组合自动切换
自旋装置：可调速的自旋装置
检出限：对样品中的大多数元素来说，较低检出限达5～500ppm
真空系统：超真空系统，10秒可到10Pa
数据传输：数字多道技术，快速分析，高计数率
测试台：360°电动旋转式
保护系统：样品腔为电动控制，上盖打开时测试已完成
样品放置：独特的样品杯设计，自带压环，可防止样品晃动
数字多道技术：计数率>50kcps，有效计数率高至500kcps
外形尺寸及重量：669mm×540mm×874mm，90KG
操作环境湿度：≤90
操作环境温度：15℃～30℃
国产XRF测试仪EDX3600K软件优势：
采用公司较新的能谱EDXRF软件，先进的FP法和EC法等多种方法嵌入的人性化的应用软件，具有高灵敏度、测试时间短、一键智能化操作，操作简易，对操作人员限制小的特点。
具有多种测试模式设置和无限数目模式自由添加，内置强度校正方法，可校正几何状态不同和结构密度不均匀的样品造成的偏差。
全新的软件界面和内核，采用FP和EC软件组合的方法，应用面更加广泛。
江苏天瑞仪器股份有限公司
江苏天瑞仪器股份有限公司是具有自主知识产权的高科技企业，注册资本23088万。旗下拥有邦鑫伟业技术开发有限公司和深圳市天瑞仪器有限公司两家全资子公司。总部位于风景秀丽的江苏省昆山市阳澄湖畔。公司专业从事光谱、色谱、质谱等分析测试仪器及其软件的研发、生产和销售。
天瑞仪器的发展得到了中国各级政府的大力支持与帮助，现任***常委、十二届****委员长张德江，现任***常委、政协第十二届全国**主席俞正声，时任***委员、**副总理等各级领导多次来访视察工作！
上图为天瑞大厦实景图
现任***常委、十二届****委员长张德江等领导人来我公司调研
现任***常、政协第十二届全国**主席委俞正声等领导参观天瑞仪器
公司被授予 “国家火炬计划重点高新技术企业”，“江苏省高新技术企业”，“江苏省软件企业”，“江苏省科技创新示范企业”，“江苏省规划布局内重点软件企业”，“江苏省光谱分析仪器工程技术研究中心”等荣誉称号。产品具有国际领先的技术水平，X荧光光谱仪系列产品被认定为“国家重点新产品”和“江苏省高新技术产品”。产品品种齐全，为环境保护与安全、工业测试与分析及其它领域提供专业解决方案。
天瑞仪器将以“行业技术领导者”的姿态，不断探究世界分析领域的巅峰。为客户提供更加先进的产品和更加满意的服务，同时为电子、电器、珠宝、玩具、食品、建材、冶金、地矿、塑料、石油、化工、医药等众多行业提供更为完善的行业整体解决方案，从而推动中国经济快速全球化。
X荧光光谱仪是利用XRF技术解决国内水泥厂、钢铁公司对复杂成份、多类型榈中元素的快速、准确分析。该技术的主要特征为：利用低能X光激发待测元素，对Si、S、AI、Na、Mg等轻元素有良好的激发效果，并且测试时间短，大大提高了检测效率和工作效率； 采用UHRD探测器，具有良好的能量线性和能量分辨率，及良好的能谱特性，较高的峰背比； 采用自动稳谱装置，保证了仪器工作的一致性； 利用解谱技术使谱峰分解，使采用UHRD探测器的分析仪对Si、S、AI等轻元素的测试具有和的分析精度；采用相似自动分类技术使分类更准确，有效地克服基效应对测量带来的影响；采用多参数的线性回归方法，使元素间的吸收、增强效应得到明显的消除。
性能特点
专业的水泥、钢铁、矿料等全元素分析，亦可用于镀层检测和RoHS检测。
内置信噪比增强器可有效提高仪器信号处理能力25倍。
针对不同样品可自动切换准直器和滤光片。
电制冷UHRD探测器，摒弃液氮制冷。
智能全元素分析软件，与仪器硬件相得益彰，且操作简单。
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