Nguyên tắc hoạt động

XRF phân tán năng lượng (ED-XRF) nhận được các tia X đặc trưng được tạo ra sau khi mẫu bị kích thích trực tiếp thông qua máy dò bán dẫn, được chuyển đổi thành tín hiệu điện theo năng lượng, tạo thành các vạch phổ đặc trưng của nguyên tố sau khi được xử lý bởi mạch điện tử. Cốt lõi của nó nằm ở sự vắng mặt của tinh thể quang phổ, phân biệt các yếu tố khác nhau thông qua độ phân giải năng lượng của máy dò, cho phép phát hiện đồng bộ đa yếu tố.

Loại phân tán bước sóng XRF (WD-XRF) sử dụng hiệu ứng nhiễu xạ tinh thể để phân tán các tia X đặc trưng thành các vạch phổ khác nhau theo bước sóng. Sau khi mẫu được kích thích, tinh thể quang phổ tách các tia X ở các bước sóng khác nhau và máy dò nhận được tín hiệu bước sóng cụ thể để thực hiện phân tích nguyên tố kết hợp với Định luật Praha. Cốt lõi của nó nằm trong việc sàng lọc chính xác các bước sóng bằng tinh thể quang phổ, đảm bảo phát hiện độ phân giải cao.

Biên giới lợi thế

Độ phân giải và độ nhạy

WD-XRF sử dụng tinh thể quang phổ phổ có thể tách hiệu quả các vạch đặc trưng của các phần tử lân cận với độ phân giải cao hơn, đặc biệt phù hợp với phân tích nguyên tố dấu vết (giới hạn phát hiện lên đến mức μg/g). Độ phân giải ED-XRF tương đối thấp, nhưng hoạt động tốt hơn trong phạm vi photon năng lượng cao và giới hạn phát hiện lên đến 10~10²μg/g trong điều kiện ma trận nhẹ.

Tốc độ phân tích và vận hành dễ dàng

ED-XRF không cần phải thay thế tinh thể quang phổ, nó có thể phát hiện tất cả các yếu tố cùng một lúc, phân tích nhanh (60-100 giây để hoàn thành xác định đa nguyên tố), hoạt động dễ dàng và phù hợp để sàng lọc nhanh dây chuyền sản xuất. WD-XRF chọn các tinh thể dựa trên các yếu tố và phân tích các yếu tố đơn lẻ mất nhiều thời gian hơn (2-5 phút), nhưng các bộ phân tích đa kênh có thể rút ngắn thời gian phát hiện nhiều yếu tố.

Thích ứng mẫu

ED-XRF không có yêu cầu đặc biệt về hình dạng mẫu, có thể phân tích trực tiếp chất rắn, bột, chất lỏng, thích hợp để phát hiện mẫu bất thường. WD-XRF yêu cầu bề mặt mẫu phẳng (chẳng hạn như chà nhám rắn, ép bột) để đảm bảo độ chính xác phát hiện, nhưng thiết bị làm mẫu dễ dàng có được và quá trình làm mẫu được chuẩn hóa.

Chi phí thiết bị và bảo trì

ED-XRF có cấu trúc đơn giản, công suất thấp (<100W), không cần hệ thống làm mát công suất cao, chi phí thiết bị thấp (40.000-150.000) và bảo trì dễ dàng. WD-XRF được trang bị ống X-quang công suất cao (1-4kW) và hệ thống quang phổ chính xác, chi phí thiết bị cao hơn (100.000-400.000), nhưng tuổi thọ dài (>10 năm) và ổn định lâu dài tốt hơn.

Ứng dụng thực tế

ED-XRF: Thích hợp cho kiểm tra chất lượng công nghiệp, giám sát môi trường và các tình huống khác cần phát hiện nhanh, chẳng hạn như xác minh tuân thủ RoHS của các sản phẩm nhựa, giám sát trực tuyến lớp quặng.

WD-XRF: Thích hợp cho nghiên cứu khoa học, thăm dò địa chất và các tình huống khác đòi hỏi phân tích độ chính xác cao, chẳng hạn như xác định hàm lượng kim loại nặng trong đất, phân tích thành phần khoáng sản.