X射線熒光(以下簡稱XRF)光譜法基本原理是當(dāng)物質(zhì)中的原子受到適當(dāng)?shù)母吣茌椛涞募ぐl(fā)后，放射出該原子所具有的特征X射線，根據(jù)該元素的特征X射線進(jìn)行定性和定量分析的一種方法。XRF具有分析速度快、樣品前處理簡單、可分析元素范圍廣、譜線簡單，光譜干擾少等優(yōu)點(diǎn);其不足之處是只能進(jìn)行元素分析，不能作價(jià)態(tài)和化合物分析，分析結(jié)果會(huì)受到基體的干擾。

　　XRF主要由光源、色散元件、探測器、數(shù)據(jù)處理等部分組成。目前，XRF的主要類型有波長色散型XRF和能量色散型XRF。

　　波長色散型XRF誕生于上個(gè)世紀(jì)五十年代，具有高分辨率、高靈敏度、可測定元素范圍寬等特點(diǎn);波長色散XRF由于配備了分光系統(tǒng)，因此體積較大、價(jià)格昂貴、需作周期性漂移校正、對操作人員要求高。上世紀(jì)六十年代初，隨著半導(dǎo)體探測器件的發(fā)明，使得第一臺能量色散型XRF問世。能量色散XRF雖然在分辨率、靈敏度等方面要比波長色散型XRF低，但是因其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、分析速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、工作曲線可長時(shí)間使用等優(yōu)點(diǎn)迅速得到普及，另外手持式能量色散XRF還可以在野外和工廠現(xiàn)場對礦石和金屬材料進(jìn)行快速篩選。

　　XRF已經(jīng)成為一門成熟的成分分析技術(shù)，在冶金、地質(zhì)、建材、石油、生物、環(huán)境等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用;XRF可測量元素周期表中F～U的所有元素，一些較先進(jìn)的X射線熒光分析儀器還可測定鈹、硼、碳等超輕元素。

　　國外能散型XRF供應(yīng)商主要有賽默飛世爾科技、牛津、布魯克、伊諾斯、島津、伊達(dá)克斯、帕納科、斯派克、精工盈司、HORIBA、日本電子、日本理學(xué)等，國內(nèi)供應(yīng)商主要有江蘇天瑞、天津市博智偉業(yè)、北京京國藝、深圳市華唯計(jì)量、普析通用等。

　　波散型XRF的主要供應(yīng)商有賽默飛世爾科技、島津、布魯克、牛津、帕納科、日本理學(xué)、天瑞儀器、丹東通達(dá)、美國Cianflone、俄羅斯對外電子公司等。

　　XRF激發(fā)樣品的光源主要包括具有各種功率的X射線管、放射性核素源、質(zhì)子和同步輻射光源。波長色散X射線熒光光譜儀所用的激發(fā)源是不同功率的X射線管，功率可達(dá)4~4.5kW，類型有側(cè)窗、端窗、透射靶和復(fù)合靶。能量色散X射線熒光光譜儀用的激發(fā)源有小功率的X射線管，功率從4~1600W，靶型有側(cè)窗和端窗。靶材主要有Rh、Cr、W、Au、Mo、Cu、Ag等，并廣泛使用二次靶。現(xiàn)場和便攜式譜儀則主要用放射性核素源。

　　依分辨率從低至高XRF常用的探測器有NaI晶體閃爍計(jì)數(shù)器，充氣(He, Ne, Ar, Kr, Xe等)正比計(jì)數(shù)管器、HgI2晶體探測器、半導(dǎo)體致冷Si PIN 探測器、高純硅晶體探測器、高純鍺晶體探測器、電致冷或液氮致冷Si(Li)鋰漂移硅晶體探測器、Ge(Li)鋰漂移鍺探測器等。目前常用的是電致冷或液氮致冷Si(Li)鋰漂移硅晶體探測器、Si PIN 探測器、高純硅晶體探測器。探測器的性能主要體現(xiàn)在對熒光探測的檢出限、分辨率、探測能量范圍的大小等方面。

　　2012年上半年，已經(jīng)有4家廠商推出XRF光譜儀新品，1家公司推出硅漂移探測器。詳情如下：

上左:SEA1000AII能量色散型X射線熒光分析儀，上右:PORT-X100型手持式能量色散X熒光光譜儀;

下左:DM8000型X熒光光譜儀，下右:X-Strata920 X射線熒光 (XRF) 鍍層測厚分析儀

　　日本精工SEA1000AII能量色散型X射線熒光分析儀

　　SEA1000AII能量色散型X射線熒光分析儀采用新式小型空冷式X光管，可做低電壓(15 kV)、中電壓(31 kV)、高電壓(50kV)二段自動(dòng)控制，電流可以從0~1000μA,樣品需求作最佳化的自動(dòng)輸出強(qiáng)度調(diào)整，全自動(dòng)省卻人為調(diào)整所會(huì)造成的不準(zhǔn)確度。

　　SEA1000AII能量色散型X射線熒光分析儀采用硅半導(dǎo)體探測器,25mm2大探測面積，靈敏度及準(zhǔn)確度是一般探測器的五倍。無需液態(tài)氮的成本，更加方便。配備有CCD監(jiān)視器，監(jiān)測樣品分析位置，可將樣品做局部放大，作準(zhǔn)確定位及分析，同時(shí)能儲(chǔ)存分析點(diǎn)之影像，連同測試報(bào)告一起輸出，方便測試資料結(jié)果之管理。

　　該款產(chǎn)品針對RoHS和WEEE指令開發(fā)設(shè)計(jì)，對鉛、鎘等有害金屬可進(jìn)行ppm級的分析。

　　牛津儀器X-Strata920 X射線熒光 (XRF) 鍍層測厚分析儀

　　2012年2月,牛津儀器推出了X-Strata920 X射線熒光 (XRF) 鍍層測厚分析儀。X-Strata920結(jié)合了大面積正比計(jì)數(shù)探測器和牛津儀器微聚焦X射線光管，使X射線光束強(qiáng)度大、斑點(diǎn)小，樣品激發(fā)更佳，確保同級別中精確性最好，分析結(jié)果只需要幾秒鐘，從而獲得更有效的過程控制和性價(jià)比。

　　X-Strata920 在工業(yè)領(lǐng)域如電子行業(yè)、五金電鍍行業(yè)、金屬合金行業(yè)及貴金屬分析行業(yè)表現(xiàn)出卓越的分析能力，可進(jìn)行多鍍層厚度的測量。

　　鋼研納克檢測技術(shù)有限公司PORT-X100型手持式能量色散X熒光光譜儀

　　鋼研納克檢測技術(shù)有限公司是中國鋼研科技集團(tuán)有限公司的全資子公司，具有深厚的鋼鐵研究及分析背景。據(jù)介紹，2012年推出的針對鋼鐵及地質(zhì)行業(yè)的具有完全知識產(chǎn)權(quán)的PORT-X100型手持式能量色散X熒光光譜儀在“第十屆中國國際科學(xué)儀器及實(shí)驗(yàn)室裝備展覽會(huì)(CISILE 2012)”上展出，該儀器采用SDD探測器，操作系統(tǒng)為Windows Mobile 6.1，自帶導(dǎo)航和專用測試軟件，軟件具有定量分析、牌號識別、質(zhì)量判定及譜圖顯示等功能，操作方便，可以實(shí)現(xiàn)無損檢測，安全性能高。

　　上海愛斯特DM8000型X熒光光譜儀

　　DM8000型X熒光光譜儀采用波長色散X射線熒光分析技術(shù)(WDXRF)，多道同時(shí)測量從Na到U的任意十種元素，對大多數(shù)元素分析的含量可低至ppm高至100%。DM8000型X熒光光譜儀X射線管采用Varian公司生產(chǎn)的400W薄鈹端窗X射線管，Na、Mg等輕元素道探測器窗采用Moxtek公司生產(chǎn)的0.6μm超薄聚酯窗，恒溫室溫度控制精度小于0.1℃，流氣系統(tǒng)采用高精度流氣密度穩(wěn)定裝置，壓力穩(wěn)定度小于3Pa，由此使光譜儀具有極高的精度和準(zhǔn)確度，達(dá)到國際先進(jìn)水平。DM8000型X熒光光譜儀屏蔽防護(hù)的良好設(shè)計(jì)保證無任何射線泄漏，滿足輻射豁免要求。

　　DM8000型X熒光光譜儀是為水泥行業(yè)專門開發(fā)的，其性能對水泥行業(yè)來說比進(jìn)口同類產(chǎn)品更好，而價(jià)格僅為進(jìn)口同類產(chǎn)品的幾分之一，具有無可比擬的價(jià)格性能比。

　　美國EDAX最新硅漂移探測器

　　X射線熒光分析儀(XRF)領(lǐng)先制造商美國EDAX公司于美國時(shí)間7月4日宣布，其最新推出的硅漂移探測器在高計(jì)數(shù)率下?lián)碛懈叻直媛使庾V采集能力。據(jù)悉，這個(gè)50平方毫米的硅漂移探測器在檢測信號極弱條件下的應(yīng)用程序中，其收集光譜數(shù)據(jù)與30平方毫米SOD相比，時(shí)間上減少了一半。而在檢測信號飽和的應(yīng)用程序下，比如鐵基合金的測量，由于其X射線光管電流因使用壽命考慮會(huì)減少，EDAX最新的探測器在這種條件下仍是極具效益的。

　　據(jù)EDAX公司產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)理表示，公司對于這款新品的性能非常滿意，它在數(shù)據(jù)采集速度和測量精度上做出了重大的進(jìn)步。這款新品的用途相當(dāng)廣泛，它極適合于那些需要對小碎片;墨跡紙、生物樣品這樣的薄底物涂料;以及使用更重過濾器提高微量元素分析靈敏性的用戶使用。

　　另據(jù)了解，EDAX是全球領(lǐng)先電子儀器和機(jī)電設(shè)備制造商AMETEK公司的材料分析單元分支。EDAX是公認(rèn)的能量色散微量分析、電子散射衍射和X射線熒光儀器的領(lǐng)導(dǎo)者。它的產(chǎn)品主要在半導(dǎo)體、金屬、地質(zhì)、制藥、生物材料、陶瓷市場上發(fā)揮重要作用。