X射线荧光激发实验检测

检测项目

元素定性分析：通过识别样品激发产生的特征X射线谱线，确定样品中含有的元素种类。检测参数：可识别原子序数11（钠）及以上元素，谱线分辨精度≤0.05 keV。

元素定量分析：基于特征X射线强度与元素含量的线性关系，计算样品中各元素的重量百分比。检测参数：定量误差≤1.5%（相对于标准物质），线性动态范围覆盖0.01%~100%。

轻元素检测：针对原子序数≤10（氖）的轻元素（如氢、氦、锂等），通过优化激发条件和探测窗口实现低能X射线检测。检测参数：轻元素检测下限为硼（原子序数5），最低检测浓度0.1 wt%。

谱线重叠校正：消除共存元素特征谱线重叠对定量结果的影响，采用理论α系数法或经验系数法进行校正。检测参数：校正后重叠谱线干扰度降低≥90%，适用元素组合包括Fe-Kα与Mn-Kβ、Cu-Kα与Zn-Kβ等。

激发强度稳定性：评估X射线管输出强度的波动对检测结果的影响，通过长时间监测激发强度变化。检测参数：激发强度波动≤±0.5%/h（工作电压10~50 kV范围内）。

探测器能量分辨率：衡量探测器区分相邻能量X射线的能力，通常以全能峰半高宽表示。检测参数：硅漂移探测器（SDD）能量分辨率≤125 eV（Mn-Kα，5.895 keV），正比计数器≤18%（Fe-Kα，6.404 keV）。

样品制备影响评估：分析样品表面粗糙度、颗粒度、厚度对激发效率及信号采集的影响，确定最佳制样条件。检测参数：表面粗糙度Ra≤0.8 μm时，信号强度波动≤±2%；颗粒度≤75 μm时，代表性误差≤±1.5%。

多元素同时检测能力：在一次激发过程中，同步采集多个元素的特征X射线信号并完成分析。检测参数：可同时检测元素数量≥20种（原子序数11~92），检测时间≤100 s。

基体效应校正：针对样品基体组成差异引起的X射线吸收-增强效应对定量结果的影响，采用基本参数法（FP法）进行校正。检测参数：校正后基体效应误差≤±0.8%（对于主要成分含量变化±10%的情况）。

残余应力关联分析：通过检测样品中特定元素（如钢中的锰、铬）的X射线衍射峰位移，间接评估激发过程中样品表面残余应力的变化。检测参数：残余应力检测精度±50 MPa（适用于弹性模量≥200 GPa的金属材料）。

元素深度分布分析：结合剥蚀技术（如氩离子溅射），通过逐层激发样品并采集X射线信号，实现元素沿深度方向的分布测定。检测参数：深度分辨率≤50 nm（溅射速率0.1 μm/min时），检测深度范围0.1~5 μm。

检测范围

金属材料：钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等，用于检测合金成分、杂质含量及牌号验证。

非金属矿物：铁矿石、铜精矿、铝土矿等，用于测定主成分及伴生有益/有害元素含量。

电子材料：半导体晶圆、印刷电路板（PCB）、电容器陶瓷等，用于分析金属镀层成分及杂质元素。

地质样品：岩石、土壤、沉积物等，用于快速筛查重金属（铅、镉、砷）及稀土元素含量。

环境样品：大气颗粒物、水体沉积物、固体废弃物等，用于检测重金属及放射性元素（铀、钍）。

文物材料：古代青铜器、陶瓷器、书画颜料等，用于分析合金成分及颜料元素组成。

高分子材料：塑料、橡胶、纤维等，用于检测添加剂（如阻燃剂中的溴、锑元素）及杂质。

能源材料：锂离子电池正极材料（钴酸锂、三元材料）、催化剂（汽车尾气处理催化剂）等，用于分析活性成分及杂质含量。

生物医学材料：钛合金植入物、生物陶瓷（羟基磷灰石）、医用合金（镍钛合金）等，用于检测金属离子析出及成分均匀性。

食品接触材料：金属包装材料（铝箔、马口铁）、镀层餐具等，用于检测重金属迁移量及镀层厚度。

核工业材料：铀矿石、钚化合物、反应堆材料等，用于分析放射性元素含量及同位素丰度。

检测标准

ASTM E1395-18：使用波长色散X射线荧光光谱法对地质材料进行定量分析的标准试验方法。

ISO 17025:2017：检测和校准实验室能力的通用要求，规定X射线荧光光谱实验室的质量体系。

GB/T 16597-2019：冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则，规范冶金样品的XRF检测流程。

ISO 20699:2019：土壤质量 用X射线荧光光谱法对重金属元素的现场快速筛选方法。

GB/T 32576-2016：电子电气产品有害物质限制使用 筛选用X射线荧光光谱法，用于检测电子废料中的铅、汞等元素。

ASTM D4265-16：塑料中元素分析的标准试验方法（X射线荧光光谱法），适用于塑料中重金属及卤素的测定。

ISO 15349-2015：航空航天材料 铝合金的X射线荧光光谱分析方法，规定主要合金元素的检测要求。

GB/T 13747-2019：锆、铪及其氧化物的化学分析方法 X射线荧光光谱法，用于测定锆铪制品中的主成分及杂质。

ASTM E1479-16：X射线荧光光谱法中谱线干扰校正的标准指南，提供重叠谱线校正的方法和验证程序。

GB/T 20127-2014：钢铁 多元素含量的测定 X射线荧光光谱法（半定量法），适用于钢铁材料的快速半定量分析。

检测仪器

X射线发生器：产生高能X射线用于激发样品的装置，包含X射线管、高压电源及冷却系统。在本检测中提供稳定可控的初级激发X射线，工作电压范围10~50 kV，电流范围0.1~10 mA。

晶体分光系统：由不同晶面间距的分光晶体组成，用于将样品发射的特征X射线按波长分离。在本检测中实现不同元素特征谱线的分离，支持波长范围0.5~15 Å（对应能量0.8~24.8 keV）。

半导体探测器：采用硅漂移探测器（SDD）或同轴锗探测器（HPGe），用于收集样品发射的特征X射线并转换为电信号。在本检测中实现高能量分辨率的X射线信号采集，SDD探测器能量分辨率≤125 eV（Mn-Kα）。

真空舱体：用于在低气压环境下进行检测的密封装置，减少空气对低能X射线（如碳、氮、氧的特征X射线）的吸收。在本检测中维持舱内真空度≤10 Pa，适用于原子序数≤16（硫）的轻元素检测。

多道脉冲幅度分析器（PHA）：将探测器输出的电脉冲按幅度（对应X射线能量）分类计数的电子设备。在本检测中实现不同能量X射线的分离与计数，道数范围≥4096道，能量分辨精度≤0.1%。

自动样品台：可编程控制的三维移动平台，用于样品的自动定位与切换。在本检测中支持批量样品的快速检测，定位精度≤±5 μm，最大样品尺寸300 mm×300 mm×50 mm。

滤光片组件：由不同材料和厚度的金属滤光片组成，用于衰减特定能量的X射线以优化激发或探测条件。在本检测中消除背景干扰，提高目标元素谱线的信噪比，适用滤光片材料包括铝、铜、钼等。

检测流程

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获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。