X 射线荧光 (XRF)

X 射线荧光光谱学和 XRF 应用

什么是 X 射线荧光?

X 射线荧光是可用于测定多种类型样品(包括固体、液体、浆料和疏松粉末)化学成分的分析技术。X 射线荧光 (XRF) 还可用于确定分层和涂层的厚度和成分。它可以分析从铍 (Be) 到铀 (U) 的各种元素,涵盖从 100 wt% 到百万分之一以下的浓度范围。

X 射线荧光的原理

XRF 是一种原子发射方法,类似于光发射光谱 (OES)、ICP 和中子活化分析(伽马光谱)。此类方法可以测量由样品中的带电原子发出的“光线”(此情况下为 X 射线)的波长和强度。 

在 XRF 中,来自 X 射线光管主 X 射线光束的辐照会使荧光 X 射线的辐射呈现出样品中所存在元素的分散能量特征。

右图:X 射线荧光 (XRF) 过程示例:1) 入射光子 2) 特征光子。

X 射线荧光的应用

XRF 是一种可广泛应用于各个行业和科学领域的多功能分析技术。它的适应性和精确性使其成为了解和控制材料元素成分不可或缺的工具。从帮助工业领域进行材料鉴定和质量控制,到保护文化遗产和推动科学研究,XRF 在增进我们对元素世界的了解方面继续发挥着举足轻重的作用。

质量控制和元素分析

XRF 广泛应用于质量和过程控制。用户只需进行有限的样品制备工作,就能快速获得精准的结果,而且可以随时实现自动化,以便在高通量工业环境中使用。XRF 的精确性和非破坏性使其成为各种制造领域实现质量控制的重要工具,例如: 

  • 冶金业:在冶金工艺中,XRF 通过确认合金成分来确保合金的完整性。这是制造飞机部件、汽车零件和结构材料等产品的关键步骤。
  • 电子器件:电子制造商采用 XRF 检测电路板,确保元件符合严格的元素标准。
  • 水泥业:水泥业使用 XRF 分析原材料和替代燃料,并控制最终产品的质量。

金属分析

用于金属分析和合金制造的分析解决方案
金属分析

水泥分析

支持高效、优质、可持续的水泥生产
水泥分析

研究与开发

XRF 在材料研发中发挥着关键作用:

  • 材料科学:研究人员通过精确分析元素成分来研究材料特性,并创造出新的化合物(即催化剂或涂层材料)。
  • 半导体行业:通过确保芯片制造中所用材料的纯度和成分,XRF 为尖端半导体的开发做出了贡献。
  • 艺术与考古学:XRF 可以帮助文物保护人员和考古学家分析颜料、陶瓷和文物,揭示它们的来源和真实性。

材料科学与工程

了解我们的解决方案如何能够提高您对陶瓷、金属和聚合物的认识
材料科学与工程

电子工程与半导体材料

了解我们的分析解决方案如何能够提高您对半导体材料、器件加工与电子工程的认识
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制药和医疗

在制药和医疗领域,XRF 也有多种应用:

  • 药物分析:它能够验证药品的质量和安全性,确保药品符合 ICH-Q3D 规定的严格质量标准。在使用更耗费人力的 ICP 和 AAS 方法对样品进行分析之前,XRF 还可用作快速筛选工具。 
  • 生物医学研究:XRF 有助于研究生物样本中的痕量元素,为疾病和治疗提供见解。

研究和发现

根据预定义目标产品特征协助选择候选药物的物理化学分析方法和专业知识
研究和发现

生物药物

加快生物开发的生物物理表征专业知识
生物药物

XRF 分析的优势

XRF 分析是一种可靠的技术,结合了高精度和准确性,以及简便、快速的样品制备等优点。它可以在要求实现高通量的工业环境下自动完成使用准备,并且提供定性和定量的样品相关信息。 

元素成分的测定

用于样品 X 射线荧光光谱分离(分散)、识别和强度测量的技术催生了两种主要类型的光谱仪:波长色散式 (WDXRF) 和能量色散式 (EDXRF) 系统。

在此处详细了解这些光谱仪类型及相关技术:

XRF 仪器的工作原理是什么?

X 射线发生器
XRF 仪器包含一个可产生 X 射线的 X 射线光管。在 X 射线光管中,电子被加速,然后与目标材料(通常是金属,如 Rh 和 Ag)碰撞,并产生高能 X 射线。
辐照样品
生成的 X 射线直接射向正在被分析的样品。当 X 射线照射到样品上时,会与样品中的原子发生相互作用,并发射每种元素独有的特征 X 射线。
检测
该仪器包含一个探测器,可以识别和测量样品发射的特征 X 射线的能量。这些 X 射线的强度与样品中相应元素的浓度成正比。
分析
仪器软件会对检测到的 X 射线能量光谱进行分析。该软件将特征 X 射线能量与已知的不同元素 X 射线能量数据库进行对比。根据比较结果,该软件可以确定样品中的元素成分和浓度。用户软件会在易于阅读的表格中列出所有元素和浓度,如果需要,还可传输到外部计算机或本地服务器完成进一步分析或备份。

XRF 分析仪

XRF 分析仪价格
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购买一台 XRF 分析仪要花多少钱? 市场上销售的 XRF 分析仪种类多样,从小型手持和台式机型,到更大的落地式系统,应有尽有。这些...

我们提供包括波长和能量色散式解决方案在内的各种 X 射线荧光解决方案和 XRF 分析仪,用于分析各种材料和应用的元素成分。 

有关 XRF 分析仪价格的更多信息,请阅读 XRF 分析仪价格页面。或者,请在下表中了解我们的解决方案组合。

分析软件

我们的 XRF 软件包可帮助您从 XRF 仪器中获取最大价值。我们对卓越的追求也在推动我们的软件不断向前发展。我们不断对研发进行投资,以保持 XRF 分析技术的领先地位,从而确保您能获得最新的先进技术和功能。

Revontium

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外形紧凑,性能强大,无限可能

Zetium 系列X射线荧光光谱仪

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Epsilon 系列

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快速、准确的原位和在线元素分析

Axios FAST 多道同时式波长色散型X射线荧光光谱仪

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高样品处理量

2830 ZT 晶圆分析仪

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半导体薄膜计量解决方案

测量类型
薄膜测量
元素分析
污染物检测与分析
元素量化
化学鉴定
技术类型
波长色散式 X 射线荧光 (WDXRF)
能量色散式 X 射线荧光 (EDXRF)
元素范围 Na-Am Be-Am F-Am B-Am B-Am
LLD 0.1 ppm - 100% 0.1 ppm - 100% 1 ppm - 100% 0.1 ppm - 100% 0.1 ppm - 100%
分辨率 (Mg-Ka) 145 eV 35eV 145eV 35eV 35eV
通量 Up to 200每8小时(一个工作日) 160每8小时(一个工作日) - 240每8小时(一个工作日) Up to - 160每8小时(一个工作日) 240每8小时(一个工作日) - 480每8小时(一个工作日) up to 25 wafers per hour