如何选购X线荧光光谱仪

上一篇 / 下一篇 2012-05-23 16:55:18

　　企业挑选X线荧光光谱仪的基本准则应该包括满足要求、优良性能和低购入成本三个方面。

　　一、满足使用要求

　　X射线荧光光谱仪是公认的RoHS筛选检测首选仪器，由于其检测速度快、分辨率高、实施无损检测，所以被广泛采用。但是这种仪器价格不菲，都在几十万元上下，购买时应该慎重考虑。X线荧光光谱仪品牌繁多，又以进口为主。在接触到这些光谱仪的经销员时，都能获得非常美好的解说印象，以至于分不出谁好谁差了。到底如何评价?怎样才能从诸多品牌规格的光谱仪中选出最适合于自己的一款机型?

　　首先划出基本框框：满足使用要求。这一条是根本。在《电子信息产品有毒有害物质的检测方法》标准文本里提到：“用能量散射X射线荧光光譜法 (ED-XRF)或波长散射X射线荧光光譜法(WD-XRF)对试样中目标物进行测试，可以是直接测量样品(不破坏样品)，也可以是破坏样品使其达到”均匀材料”(机械破坏试样)后测试。”能真正准确无误地将试样筛选出合格、不合格、不确定三种类型，而且能最大限度地缩小“不确定”部分就是好仪器。但是筛选图的就是快，在保证既定准确度的情况下尽可能快速检测。尤其是企业选购，光谱仪是做日常RoHS监督检测用，非常看重这一点。所以，能够准确无误地将试样筛选出合格、不合格、不确定三种类型，又能最大限度地缩小“不确定”部分，而且全部过程是在极短的时间内完成的X射线荧光光谱仪是满足使用要求的光谱仪。仅这一条，就应当将一些简易的、便携式、一个试样要多次测量才能获得结果的简陋装置加以排除。

　　在满足要求的情况下，再从以下原则出发，就不难挑选出称心的光谱仪。

　　二、X线荧光光谱仪的性能

　　1、性能无疑是评估光谱仪非常重要的指标

　　性能优异的光谱仪做筛选检测能准确无误地排查合格和不合格，并将不确定的灰色部分压缩到最小;

　　有的光谱仪铅砷不分、镉的特征譜线与X光管铑电极的特征譜线重叠等，经常误判;

　　有的光谱仪检测镉的灵敏度不够高，不能准确判定镉;

　　大部分光谱仪的检测稳定性受到X光管老化、环境温度、电源波动等影响，使数值不准。

　　由于性能不足，可能发生错判、误判、无法判定等事件频发，不确定的灰色部分比例大增。其后果必然是成本显著提高、风险增加。

　　有的光谱仪X射线漏泄严重，危及操作者安全，更不可取。

　　2、几个关键性能

　　(1) X光管的电极材料

　　目前X线荧光光谱仪基本上采用铑靶X光管，个别有钨靶X光管的。

　　A.铑(Rh)靶：铑的特征譜线与镉的特征譜线重叠;铑电极发射强度不够高，对于镉的筛选排查不胜任。

　　B.钨(W)靶：钨的特征譜线远离RoHS的5种元素特征譜线，无譜线重叠;发射强度高，能提高元素检测下限值。

　　(2)检测器

　　A.SDD：新型的SDD检测器属高纯硅检测器，稳定性好，检测灵敏度高。

　　B.SSD：老款的SSD检测器属硅锂检测器，漂移大，检测灵敏度低。

　　(3)检测方法和软件

　　A.FP法、部分检量线法：稳定性差。

　　B.带补正的相对检量线法：可以自动补偿环境条件变化、X光管老化、供电变化等对检测数据的影响。

　　(4)X线束光斑直径

　　A.光斑直径大小在使用中会体现出一些差别。目前光斑直径从0.1mm到15mm不等。光斑小不受试样面积限制，光斑大受材料不均匀性影响小。

　　B.光斑大小间接反映X光束的能效。大光斑(几mm到十几mm)通常采用准直器整理光束，被遮挡部分白白浪费掉;1mm以下小光斑采用导管整理光束，能量损失较少。

　　C.光斑大小根据实际测量需要选择，光束能量损失通常制造商在软件、滤光片等方面做适当补偿。

　　三、X线荧光光谱仪的成本

　　光谱仪的市场价格从30万元上下到80万元左右，往往以面谈成交。购买者需对光谱仪有细致的了解，不能光看报价，还应清楚购入后的使用成本和维护费用。使用成本可能远远超过报价。这是制造成本转移的后果。

　　1、购买成本

　　价位越低越好。但是有美元报价、RMB报价;有含增值税报价、不含税报价;有香港提货价、北京落地价、安装到位价，等等，要问清楚。

　　2、使用成本

　　使用成本是隐含成本，往往被忽略。其实好多商品用廉价的材料、简单的技术、粗糙的工艺将售价压缩很低，用户在使用中发现故障多、不准确、判断错误、效率低下等带来的浪费远较采购节省大得多。在光谱仪上体现的使用成本表现在如下方面：

　　(1)检测速度

　　能体现工时、仪器折旧、工期进度等直接费用的经济性;

　　(2)灵敏度

　　决定筛选范围，决定能否减少或免去理化分析，反映出是节省钱还是不停地花冤枉钱;

　　(3)使用寿命

　　例如同样标定5000小时的设备寿命，每天工作8小时，X射线有效激发时间约2小时，折合有效工作时间为8年。由于测量机制不同而使用寿命相去甚远。一个试样在这台光谱仪上检测只需激发一次X光管，而在那台光谱仪上检测却要激发3次，激发三次的那台光谱仪使用寿命只剩不到3年了。意味着3年后还需再花同样的钱购买新的光谱仪。

　　(4)操作成本

　　操作简单和操作复杂会带来操作成本的差异。包括操作者素质培训和工薪。

　　3、维护成本

　　(1)冷却

　　许多使用SDD检测器的，必须配备液氮冷却系统，而采用SSD检测器的仅需要简单的珀尔帖冷却，前者平添许多维护成本。

　　(2)校准

　　绝大多数的荧光光谱仪在工作中经常需要校准，以保证每次检测的准确性。为此有的光谱仪干脆每测一次之前自动校准一次，这种经常性的校准不仅耗费时间，而且耗费资源。时间和资源都将进入成本。

　　(3)售后服务

　　售后服务的及时和完备性是保证设备高效运转，发挥最大潜能的保障。误工的损失可能意想不到的大。

　　4、真实成本

　　明面上的售价必须考虑，隐含着的使用成本和维护成本绝对不能忽视，这些隐含成本大的惊人，不消一两个月功夫，一台光谱仪的钱就搭进去了;而且这个隐含成本与时俱增。

　　四、X线荧光光谱仪的安全性