5E-XRF2500X荧光光谱仪（煤及煤灰成分分析仪）

 

一、主要技术性能

1、应用领域：适用于固体或液体样品中的元素成分分析，如煤中磷，煤灰成分分析（氧化纳、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化硫、氧化钾、氧化钙、三氧化二铁等），并可通过元素含量拟合计算出灰分和发热量指标。

2、元素范围广：覆盖Na-U 所有元素的检测，检测浓度从ppm 到100%。

3、操作简便：无需复杂的样品前处理过程，将待测样品放入后开始分析，稍等片刻即可获得准确结果。

4、检测成本低：无需化学试剂等耗材，真空模式下不消耗任何气体。

5、准确性高：采用德国新一代VITUS 硅漂移探测器，有着更好的计数率和最好的能量分辨率；并且能够充分利用50W 功率光管的输出，使仪器具有高稳定性和灵敏度。

6、样品旋转：通过样品旋转设计增加样品测试面积，提高样品的重复性和准确度。

7、操作安全：仪器测试腔体采用厚实的铜体屏蔽X 射线、采用电子互锁设计、软件中断三重保护措施，保证任何测试环境下绝对无X 射线泄露可能。

8、触摸屏控制：人机工程学的触摸屏设计让操作人员摆脱键盘和鼠标的束缚；触屏控制软件设计简单直观、所见即所得，使整个测试工作变得更简便快捷。

9、模块化设计：可根据需求自由组合，契合多种使用场景。

 

二、主要技术参数

1、分析元素范围：涵盖Na-U 所有元素

2、分析浓度范围：ppm-100%

3、分析时间：单样分析时间约1-15min （可根据需要调整分析时间）。

4、光管性能：最大功率50W，最大电压50KV，最大电流1mA。

5、探测器性能：能量分辨率127eV FWHM @ MnKα，计数率100000cps，波尔贴冷却。

6、辐射安全：符合GBZ115-2002《X 射线衍射仪和荧光分析仪卫生防护标准》。

7、准确性：煤灰样品符合GB/T 37673-2019《煤灰中硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、磷、钛、锰、钡、锶的测定X射线荧光光谱法》要求。

 

三、开发背景

 

采用传统化学分析方法分析样品中的元素含量不仅测试时间长，还需要对样品进行复杂的处理过程，处理过程中还需要使用强酸等危险化学品，基于上述原因，研发了这款简便快捷的元素分析仪器—5E-XRF2500 X射线荧光光谱仪。

 

 

四、分析原理

 

XRF2500采用能量色散光谱分析方法，选用50W功率的X射线光管直接激发样品产生X射线荧光，通过设定激发电压以及滤光片材料来选择能量范围。SDD探测器和多道分析器接收X荧光信号，获得样品中各元素的计数强度并绘出光谱图。根据特征能量及其强度进行定性和定量分析。

 

 

五、技术特点

 

特点1：可同时测试多种元素

例如在煤灰测试领域，XRF2500可以一次性测试灰成分中氧化钠、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化硫、氧化钾、氧化钙、二氧化钛、三氧化二铁等成分的含量信息，而不像化学方法测试流程中不同元素需要不同的仪器。

 

特点2：可测试元素范围广

XRF2500可测试原子序数大于11（钠）的元素，含量从ppm～100%。

 

特点3：测试快捷

快捷包括两个含义，其一是测试速度快，只需几十秒到几百秒之间，具体取决于应用，例如测试煤中磷只需200s，灰成分测试只需420s；其二是样品处理过程简单，任何人都能掌握。AAS、AFS、ICP和ICP-MS方法都需对样品进行复杂的处理过程，如溶解消解等。

而XRF方法不需要对样品进行非常仔细的稀释、消解、融解、富集等复杂的处理过程，因而XRF方法可以避免因样品处理不正确（不完全溶解、大的稀释）而产生的误差，进而可以获得更高质量的样品。

 

特点4：可以测试多种形态样品

XRF2500可以对多种形态样品中的元素成分进行定性和定量分析。

 

特点5：操作简单

人机工程学的触摸屏设计让操作人员摆脱键盘和鼠标的束缚。

同时触屏控制软件设计简单直观、所见即所得。

任何人都可以通过触屏控制软件，轻轻松松地在仪器上完成测量工作。用户只需放好样品，输入样品编号和测量次数，然后轻触开始测量，仪器就会按照选定好的测量方法进行测量，同时还可以查看仪器的测量状态。整个过程就是这么简单！

 

特点6：使用成本低，无需维护真空系统

XRF2500在真空模式下测量不消耗任何气体和化学试剂，只是在制样过程中需要少量粘结剂，同时采用了无油真空泵，不需要定期给真空泵添油。

 

特点7：不需要经常标定仪器

最新的激发和探测技术使得XRF2500分析仪的分析结果非常的稳定。同AAS、AFS、ICP和ICP-MS技术相比，XRF运行的时候不需要气体和液体的支持，因而由于气体和液体的不稳定性导致的校准，在XRF仪器这里不存在这个问题。

 

特点8：可实现现场分析

由于XRF2500分析仪器不需要气体、酸性物质、液体以及通风柜，因而可以用于现场分析，这是一个非常大的优势。比如RoHS检测、土壤重金属污染检测、大气重金属检测等。

 

特点9：可实现样品旋转测试

样品旋转测试功能在不均匀样品（如煤灰成分）测试中非常重要。

 

特点10：集成专用的应用方法

任何应用的成功，关键取决于所用校准标准的质量。在要求的分析范围内找到高质量的标准物质不仅具有挑战性，而且在大多数情况下也很昂贵。合成标准是一个强大的选择，但开发这些标准需要专门的专业知识和技能。

为此，开元仪器开发了ASHCOMPOSITION和COALP应用方法，分别用于煤灰成分分析和煤中磷分析的校准体系。它们与XRF2500仪器的应用程序一起交付。这些标准使得基于压片状的煤灰中的十个主要元素的校准和煤中的磷元素的校准成为可能。为何是压片方式？虽然熔融法能够消除粒度效应和矿物效应，但是煤灰样品中的三氧化硫含量比较高，在熔融温度下容易释放出来，并且释放比例无法控制，因此熔融法会改变煤灰样品的成分结构，无法准确的完成各个成分的校准工作。

 

特点11：优异的精密度

由于XRF2500采用了先进的SDD探测器、50W功率的X射线光管、真空系统以及紧凑的光路设计，使得测试结果有着极佳的精密度。

 

 

六、应用领域

 

XRF2500 X射线荧光光谱仪可广泛应用于煤炭、电力、冶金、石化、矿产、地勘、环境、医药、商检、科研等众多领域。

 

电子·电气：

RoHS指令符合性分析、无卤素筛选分析

半导体、存储装置、液晶、太阳能电池等薄膜厚度和成分分析

 

汽车·机械：

ELV指令的符合性分析

各种机械零部件结构分析、镀层厚度及成分分析

 

石油：

油中硫元素的分析

润滑油中各种添加元素及杂质元素的分析

 

钢铁·非金属：

各种原材料、合金、焊锡、贵金属的主要成分、残余成分的分析

炉渣成分分析、尾矿中重金属含量分析

 

矿业·窑业：

矿石、岩芯成分分析和品位分选

陶瓷、水泥、玻璃、黏土成分分析

 

化工·聚合物：

各种无机、有机原料及产品分析

催化剂、颜料、涂料、橡胶、塑胶成分分析

 

环境：

土壤、排水、固废、PM2.5成分分析

 

医药：

合成过程残留催化剂分析、中药材中重金属分析

原药中不纯物分析、异物分析，真假辨别

 

农业·食品：

土壤、肥料、植物的成分分析

食品的原料分析、添加元素管理、异物分析

 

文物·其他：

历史文物及宝石成分分析

各种玩具、生活日用品（如水龙头、水表）中有害重金属元素分析

 

 

 

(责任编辑：金利仪器d)