盘点2013上半年XRF产品与技术进展

  相比于2011年，各大厂商集中推出各类XRF新产品的热闹场面，自2012年以来XRF新品的数量有所下降。2013年上半年上市的XRF新产品主要有：牛津仪器的X-MET7000 eXpress型手持式能量色散XRF，斯派克的SPECTROSCOUT型移动式能量色散XRF，以及东西分析的XF-8100波散型XRF。经过60多年的发展，XRF技术可谓日臻成熟，已成为大多数实验室及工业部门不可或缺的仪器。虽然近年来，XRF在核心技术方面并没有出现大的突破，但我们欣喜的看到各大厂商依然在坚持不懈的创新，为用户提供更好用的仪器。比如提高仪器的分析通量、实现远程控制、选装摄像系统精准定位、改进软件设计、开发新应用方法等。使得XRF技术不仅在钢铁、有色金属、水泥、地质等传统应用领域依然发挥着重要作用，也渐渐在环境监测、家电、玩具、文物检测等应用领域扮演着越来越重要的角色。

  说到XRF技术的最新发展，我们很高兴能为读者介绍两项令人眼前一亮的新技术，它们都实现了将XRF技术与其他分析技术的集成，满足了用户从单台仪器获取更多信息的愿望：其一是美国IXRF公司将XRF与SEM+EDS系统整合;另外一项是美国伊诺斯公司将XRF技术与XRD技术整合形成便携式XRD-XRF集成分析仪。当然，这种集成技术对于XRF来说并不是首次，早在2010年，就有厂商推出了WDXRF与EDXRF的一体化仪器。而在2012年，由国家地质实验测试中心牵头申报的2012年国家重大科学仪器设备开发专项项目“波谱-能谱复合型X射线荧光光谱仪的研发与产业化”获得了科技部的批准，项目实施周期为五年。

  针对以上两项最新技术，仪器信息网编辑分别采访了IXRF产品经理(亚太区)刘言款、深圳市莱雷科技发展有限公司(即美国伊诺斯(Innov-X Systems)中国服务中心)技术经理许平昌，他们分别对新技术的原理、特点和应用做了介绍。

  新产品对于X-MET7000 eXpress型手持式能量色散XRF的最新特点，牛津仪器荧光光谱分析中国区销售经理任向东作了详细介绍。

  牛津仪器X-MET7000 eXpress型手持式能量色散XRF“2011年下半年牛津仪器推出了X-MET7000手持式能量色散XRF，此次推出的X-MET7000 eXpress秉承了X-MET7000系列产品的设计特点。其改进之处主要体现在更加突出了分析速度和元素检出能力；同时扩展了X-MET系列产品的数据传送和远程操控能力。”

  “比如：X-MET7000在一个工作日(8小时)内，可以完成约1,900个金属样品的筛选，而X-MET7000 eXpress在同样时间内，则可以完成3,000多个金属样品的筛选。在仪器远程操控方面，X-MET7000 eXpress可以由在同一局域网内的计算机或者iPad等进行远程控制，并可以实时在远程计算机和远程iPad上显示样品测试结果。”

  “另外，从今年开始我们X-MET7000系列XRF可选装摄像头了，新的集成摄像头让牛津仪器X-MET7000用户可以在样品上精确定位，确保用户准确检测样品上感兴趣的部位(比如矿脉、焊缝)；同时，保存图片到分析报告中，便于以后参考。”任向东表示。

  斯派克移动式SPECTROSCOUT能量色散XRF2011年斯派克推出了手持式的XRF新产品，今年斯派克推出了移动式的XRF新产品SPECTROSCOUT能量色散XRF。其主要宣传点在：结合了斯派克台式SPECTRO XEPOS和手持式SPECTRO xSORT的特点，仪器重量轻，体积小，易于携带，适用于野外现场快速分析，成本低。可用于贵金属检测、环境样品分析、废油测定及地质勘探等应用。

  据介绍，SPECTROSCOUT型仪器的元素分析范围宽Na-U，在元素的各个含量段都有不错的分析性能。其操作可通过一体化的触屏实现，并可以预设分析应用软件包。可在5分钟内用单样品实现仪器标准化。还可选装摄像系统，准确地调整样品的分析位置，可同时储存图像及结果。

  东西分析XF-8100波散型XRF东西分析2011年首次推出了自主研发的台式能量色散XRF和波长色散XRF。XF-8100型WDXRF是东西分析推出的第二代波散型XRF。东西分析X荧光事业部白友兆介绍说：“XF-8100的设计中采用了独创的光路部件，使得仪器的光程在国内外同类仪器中最短，提高X荧光射线的采集效率，确保仪器分析的灵敏度和精密度。为了提高仪器的稳定性，东西分析对仪器恒温室的设计和温控模型进行了改进，实现了恒温室的最大温度不高于0.15℃。”

  “另外，仪器的探测器电路采用了微型化技术管高压电路和信号放大电路，实现了流气正比计数管-高压电源-放大电路的一体化，提高了仪器可靠性。为了提高Al的分析精度，东西分析在仪器中采用了世界首创的Al道分光器。”

  新技术“将XRF整合进SEM+EDS系统中”这一技术最早由美国IXRF公司提出，这家公司成立于1993年，2012年3月，天美收购了该公司56%的股权。

  IXRF产品经理(亚太区)刘言款介绍说：“一般扫描电镜上做成分分析主要使用电子束激发样品产生特征X射线信号，然后用能谱探头接收信号，而SEM-XRF是在扫描电镜中使用外加X射线管激发样品产生特征X射线信号，并用同一个能谱探头接收信号。”

  “该技术的核心是将X射线管整合到电镜上，这里的X射线管与台式XRF仪器上所用的X射线管相近，比如靶材选择，但是装在电镜上面，需要法兰口与电镜吻合。目前，IXRF公司的X射线管可以安装在所有厂商的扫描电镜上，也可以与任何能谱厂商的探头结合使用。还有一个非常关键的因素就是软件，需要同一个软件进行EDS与XRF结合分析。”

  “IXRF公司将XRF与SEM+EDS系统整合，使用户能在SEM中对样品同时进行XRF分析，实现EDS分析和XRF分析的互补。”

  刘言款表示：“与传统的XRF仪相比，SEM-XRF在真空中分析，与能谱结合，对于轻元素和重元素实现全谱分析，另外结合电镜的功能操作更加智能自动化，可进行微量元素的面分布分析等。”

  “相比于单独进行EDS分析，SEM结合了XRF分析的优势有：具有更高的信噪比；对于原子序数越高的样品，具有越好的元素灵敏度；灵敏度是EDS的10到1000倍；无需喷镀，即可直接分析不导电样品；减化了重叠峰的处理难度；与EDS软件整合后能实现最精确的全谱分析；能实现PPM量级的分析；无损伤分析。”

  “针对这一技术，IXRF公司主推的应用领域包括：地矿地质样品、陶瓷矿物土壤、有毒重金属、油墨涂料分析、珠宝货币、合金、法医鉴定、电子器件，质量控制等。” 刘言款介绍说。

  “便携XRD-XRF集成分析仪”由奥林巴斯伊诺斯公司于2013年4月正式研制成功，据介绍该仪器将在今年的9、10月间正式推向中国市场。深圳市莱雷科技发展有限公司(即美国伊诺斯(Innov-X Systems)中国服务中心)技术经理许平昌对这一技术做了介绍。

  由于伊诺斯在便携式XRF领域颇具影响力，大部分读者对于其XRF产品印象更为深刻，而对于其在2010年推出的便携式XRD产品(XRD-Terra/BTX)了解甚少。该仪器最初由美国宇航局(NASA)研制开发，放置在火星探测器上，用于采集火星土壤样本和岩石。

  “传统的大型台式XRD均使用一精密核心部件——测角仪系统。但在XRD-Terra/BTX上，测角仪系统已被省去，从而大大减小了仪器的体积，代之而来的是透射衍射几何技术与样品振动系统，该系统的核心之处在于：当X光束照射被检测样品时，通过磁性联锁装置，样品以6000HZ的频率振动，从而增加了被检测样品的信息量、样品制备更为简单、消除了晶体的择优取向。另外仪器采用了伊诺斯专利的二维探测器。”

  “便携XRD-XRF分析仪集成了伊诺斯便携XRF与XRD的专利技术。可以同步实现对待测样品的元素信息的定性定量分析(XRF)和物相晶体结构分析(XRD)，可以更短的时间、更低的成本获取更多的信息。仪器内置两个X射线管、两个探测器，可以同时获取XRD和XRF分析结果，也可以分开单独使用。这里所说的XRF和目前市场上的XRF具有同样的功能，但不能和其他厂商的XRD配套使用。该仪器主要面向的应用领域是在矿业、环保、食品、药品等需要同时进行元素分析和结构分析的行业。”（编辑：秦丽娟）