X荧光光谱仪基于不同的检测原理,可分为波长色散型X荧光光谱仪与能量色散型X荧光光谱仪,我们一起来看下这两款X荧光分析仪的对比。
波长色散型X荧光光谱仪(WDXRF)是基于布拉格衍射原理设计的高精度分析仪器,通过X射线管激发样品产生特征X射线,利用分光晶体将不同波长的荧光分离后,由探测器测量其强度以实现元素定性与定量分析。该仪器覆盖Be至U元素范围,具有高分辨率(如氟化锂200晶体可精确分辨钛到银的Kα线)和低检出限(ppm级),适用于地质矿物、金属材料等领域的精确分析。其核心优势在于分光系统通过机械扫描动态调整晶体与探测器角度,可实现全元素覆盖,但需定期维护真空系统与分光晶体,且设备体积较大、成本较高。
能量色散型X荧光光谱仪(EDXRF)则基于X射线量子特性,采用超薄石墨烯窗SDD探测器直接测量荧光能量分布,无需分光晶体。该仪器支持F至U元素检测,分辨率可达123eV(Mn Kα线),并具备多元素同步分析能力。其优势在于体积小巧(手持式设备功率达45kV)、响应速度快(2-5分钟完成分析),且支持空气、真空、氦气三种测试环境,适用于现场快速筛查(如土壤重金属检测)或工业质检(如金属镀层厚度测量)。然而,其光谱分辨率略低于WDXRF,且对轻元素(如F)的检测能力有限。
技术差异与适用场景
分光机制:WDXRF依赖分光晶体衍射,需机械扫描调整角度,而EDXRF通过探测器电压脉冲直接分辨能量,无可动部件。
检测效率:EDXRF可同时检测所有元素,而WDXRF需逐元素扫描(扫描型)或固定晶体组合(同时型)实现多元素分析。
应用场景:WDXRF适用于实验室高精度分析(如合金成分溯源),EDXRF则更侧重现场快速检测(如环境监测、工业质检)。
维护成本:WDXRF需定期维护真空系统与分光晶体,EDXRF因无机械部件,维护成本较低。
波长色散型与能量色散型X荧光光谱仪各有侧重:前者以高分辨率与全元素分析能力见长,适用于精密分析;后者以便携性与快速响应为核心优势,满足现场检测需求。用户可根据检测精度、样品形态及场景需求,选择适配的仪器类型。