ARL 9900XP型 X射线荧光光谱仪

仪器简介：
ARL 9900XP型 X射线荧光光谱仪

ARL 9900XP型X射线荧光光谱仪是ARL公司针对科研以及工业现代化生产过程控制和质量控制的需要于2005年推出的全新产品。该仪器可集X荧光与X衍射技术于一机，对钢铁、有色、水泥等工业生产中的原料、中间产品到最终产品进行全质量控制。

主要功能：
• X射线荧光部分：
1)  定性定量分析下列材料中的元素/氧化物含量
       矿石、烧结矿、耐火材料、炉渣、钢铁、铁合金等.
2）用无标样软件包分析非常规样品或无标样样品中的元素/氧化物。
• X射线衍射部分（选购件）：定量分析烧结矿中FeO；炉渣中游离CaO等。
这样可以用一台仪器全面地控制钢铁、有色工业生产过程和产品质量，并实现了在一台仪器上同时进行矿石、烧结矿和炉渣的全分析，简便快速，实现了质量控制手段的现代化，适应现代工业生产过程控制的要求。



技术参数：
元素范围： ⁴Be- ⁹²U（配置相应的分析晶体）
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光谱室环境： 稳定的真空
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光谱室设计： 分析元件置于一个灰铸铁制成的真空室内，并有温控系统
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光谱室布置：
X视线管垂直与样品表面90⁰安装，分析组件围绕样品表面360⁰安装
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光谱仪能力：
32个固定道
1个测角仪+24个固定道
1个测角仪+1个衍射系统+14个固定道
3个SmartGoino测角仪
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X射线管
高性能铑靶端窗管，0.075mm薄窗
0.05mm超薄窗供选购，0.125mmBe窗Mo靶供选购
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X射线发生器;
ARL3300XP：固态3.6KW高频发生器,最大电压60KV,最大电流120mA。
70KV供选购
选购顶极性能发生器，最大电压70KV，最大电流140mA。
最大线电压变化-15%~+10%；外电压波动1%，稳定性±0.0001%。
ARL9900 Oasis:1200W发射器，无需外水冷装置
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固定道:
采用曲面晶体（轻元素为平面晶体）和流气正比，密闭或闪烁控测器。每个固定道貌岸然有独立的温度控制（±0.1⁰C）。对于超高记数，可安装吸收滤光片。双脉冲高度积分电路用于甄别和修正二级峰。
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通用测角仪:
无齿轮，采用光学编码的微处理器控制测角仪。全自动可编程：
最多装9块晶体
最多装4个准真器：细，中，粗，超粗。
2个控测器：闪烁计数器和流气正比计数器（Ar/CH4 10%:流量5-10ml/分）
最大转动速度：4800⁰2Θ/分
角分辩率：0.001⁰
全角范围:0-153⁰2Θ/分(流气正比计数器17-153⁰,闪烁计数器0-115⁰)
连续数字扫描:0.25⁰分-3270/分,与测量时间和增量成函数关系 步进扫描荡围攻:最小步长0.001⁰,最大步长1.00⁰
每步测量时间:0.1-655秒
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SmartGoino测角仪:
无齿轮,采用光学编码 的微处理器控制小弄测角仪.全自动可编程:
3块晶体
2个控测器:闪炒计数器和流气正比计数器(Ar/CH4 10%:流量5-10ml分)
根据客户应用要求先配因定准确性直器
最大转达动速度：5500⁰2Θ/分
角分辩率：0。001⁰
全角范围：0-1502Θ（流气正比计数器17-1500，闪烁计数器0-900）
连续数字扫描：0.250分/-3200/分，与测量时间和增量成函数关系
步进扫描范围：最小步长0.001⁰，最大步长1.00
每步测量时间：0.1-655秒
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专利的XRD系统:
微处理器控制的X衍射系统，用于过程临界控中物相成分测定
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计数电子系统:
多道分析器用于甄别高能峰；数字自动增益控制（AGC）用于脉冲收缩修正；
自动死时间修正确保在流气正比计数器上有高达2Mcp的线性响应，在闪烁计数器上有高达1.5Mcp的线性响应，在密闭控测器上有高达1Mcp的线性响应
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自动进样系统:
基本型：12位自动进样器，样品最大直么60mm，最大高度40mm
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和样吕盒:
大型X-Y自动进样器：98位样品盒，样品最大直径52mm，最大高度30mm；或98个样品直接引入。开口直径29mm.样品盒旋转速度60rpm
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初级滤光片:
多达4位可编初级滤光片，用于改善X射线激发
Cu：用于分析轻基本和可变基体中Ru,Rh,Pd,Ag和Cd（这些元素受来自X射线管Th线的干扰）
Al：改善轻基体中pb或As的峰背比
其它可按要求配置
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冷却系统:
内置去离子水闭路循坏冷却系统。外部水温＜20⁰C，压力＞2巴，
根据发生器的设置，流量调节范围在0.5-4.5l/分
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尺寸和重量:
H166cm，D136.5cm,W93cm；系统重量约750kg
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实验室
: 通过调制解调器连接的远程诊断控制（选购件）
功率：7KVA，单相（ARL9900XP+：8KVA）
安全标准：电气与防护：Lec1010-1,IEC950
辐射（全保护系统）：ORap（CH）414.501和
BGB1.1标准:

防电磁干扰:CENELEC EN50081-1+EN50082-2（工业）





主要特点：
• 高真空的光谱室、恒温在38C0.1C。晶体架上的温控系统，由差动加热/冷却系统控制温度，可对每块晶体动态调温。双重的恒温装置，保证了分析晶体的2d值的稳定，从而提高了分析结果的精度。
• X射线管：
- 75um超薄窗、超尖锐、端窗X射线管，最大功率3.6kW，最大电压60kV，最大电流120mA，从而使全元素分析有极好的灵敏度和分析精度。
- 同一样品中不同元素可使用不同激发条件，自动转换管压管流，转换时间短。
- 上照式X射线管，即X光管垂直于样品上表面，特别适合分析大量粉末压片样，以确保X光管的安全；主要用于有色、钢铁、水泥等工业的原料和产品等质量控制。(上照式X射线管彻底避免了在分析粉末压片样时，样品粉末不慎下落而对X光管窗膜造成的严重损害)。
• 高稳定的X射线发生器：新型固态3.6 kW高频发生器，最大电压60kV，最大电流120mA。最大线电压变化在 -15% - +10%之间时，外接电压每波动1%，输出电压的稳定性为0.0001%。
• 降低电源消耗、增加X-光管寿命的绿色模式。即当仪器要停止工作一定时间时，X-光管的电源在规定时间内自动减小到规定的待机状态。当开始新工作时，自动到达所要求的工作条件。
• 第四代莫尔条纹测角仪(ARL专利技术)：定位精确、性能可靠，无齿轮磨损，由可编程微处理器自动控制，无需任何机械调整。探测器和晶体系统独立转动，由电子-光学读出器计算两个光栅系统干涉所产生的莫尔条纹来准确定位。在多任务模式中的微处理器保证晶体、准直器和两个探测器的快速和准确定位。这种测角仪是目前世界上定位精度最高速度最快的测角仪之一，并且ARL已有了19年的使用和生产经验。
- 测角仪最大转速4800 2/分，定位时间短，比普通测角仪快4倍；
- 角重现性< 0.0002：莫尔条纹测角仪由于没有机械磨损，定位精度高，并且彻底避免了普通测角仪因长期使用所产生的机械磨损使分析精度变差现象；
- 最大连续扫描速度327 2/分；
- 角分辨率：0.001；
- 9位置晶体交换器：双向旋转，最多装9块晶体；
• 4位置的初级准直器交换器：最多可装4个准直器，细0.15、中0.25、粗0.6和超粗2.5，可达到最佳的分辨率和强度。
• 探测器：流气正比计数器和闪烁计数器两个检测器，检测器的并联设计使光路更短以提高强度。全角可控制的角度扫描范围：0-153 ，2。
- 高性能超薄窗(０.9um)流气正比计数器（节约P10气体，P10气流量<2升/小时），轻元素检测
效率高，每秒最大计数为2106cps；角度扫描范围：17-153，2。
- 闪烁计数器，每秒最大计数为1.5106cps；角度扫描范围：0- 115 ，2。
• 测角仪与固定道（选购件）相结合，即满足生产现场要求的快速性，又具有分析各种样品的灵活性。最多可选22个固定道
• 具有专利的创新X衍射系统(XRD)（选购件），可以对烧结矿中FeO, 炉渣中游离CaO等特定的相进行定量分析。这样，实现了用一台仪器快速和同时分析某些样品中元素/氧化物和特定相含量。节省时间，能及时地指导生产。
• 可编程的自动进样系统
- 12位置程控编码自动进样器，双向任意驱动，定位准确。可设置优先分析位置，最多可同时放置12个样品，可进行自动分析，进样速度快。
- 大型X-Y进样器，98位置样品盒编码位置，激光定位，定位准确。可设置优先分析位置, 最
多可同时放置98个样品，自动执行所有操作，进样速度快。
• 采用智能化电子控制系统，整个仪器由八个微处理器控制。 一个主微处理器和七个分微处理器相连，主微处理器与外部计算机相连。这八个微处理器分别控制仪器的进样系统、光谱室真空系统、温控系统、X光管及发生器、水冷系统、测角仪各部分动作、P10气体压力等。实时监测仪器的数百个状态点，发现问题及时报警。
• 自动控制的电动安全闭锁装置，结构简单，安全可靠。无需其他辅助设备。
• ARL公司经过长期的研究发展，对C元素测量从最初的AX11（2d=110A）晶体，到最新的AX16+（2d=160A）晶体，不仅提高了C元素的测量灵敏度，而且很大程度的减少（消除）了氧的二级谱线对C元素的干扰，使C元素的测量领域得到了很大的扩展。
• 可编程的具有防尘功能的初级滤光器，改善了某些元素的检出限和分析准确度，并保护X-光管不受样品粉末的污染。
• 最新版本的分析软件WinXRF，在Windows XP环境下运行，可在测量的同时进行数据分析及文字处理等，提高工作效率。主要功能：
- 图形化的用户界面使各种软件功能更加直观，操作更简便。界面也可通过翻译软件汉化。
- 定性定量分析可对未知样品进行准确快速分析。
- 热键功能，使日常分析操作高度简化
- 通过软件的自定义快捷方式，迅速进入各种分析程序
- 批处理功能，可以将不同类型的分析操作集中于一个程序内，真正做到了仪器的自动化操作。
- 自动程序选择，可根据不同的样品自动选择最佳的校正曲线进行测量。
- 曲线背景修正，可用一点法或两点法扣除背景，还可用背景曲线扣除背景。并可选择多达8个背景点。
- 峰值和背景可使用相同的测量时间，也可使用不同的测量时间。
- 分析校正曲线最多可分为六段，从而提高了在整个含量范围内的准确度。
- 类型标准化，可用单个或多个样品对分析曲线监控、校正；也可将多个标准曲线共享拟合，节省标样费用。
- 分析结果的重新计算功能（Recalculation），可以在标准化后或调整校正曲线的参数后，对刚分析的试样进行重新计算来检验标准化的结果是否正确或校正曲线的参数调整是否合适，不仅节约了分析时间，而且避免了某些试样中的某些元素在经过X光照射后需要重新制样的麻烦。
- 通过功能强大的多变量回归快速准确的建立校正曲线，用浓度或强度计算经验系数，进行基体效应校正，并可同时计算校准曲线常数、经验系数和谱线干扰系数。
- 计算步骤的打印功能，便与用户在对分析结果产生疑问时，可以迅速，便捷的找出问题。
- 理论a 系数计算程序，可用于金属元素、氧化物和熔融片中的理论a 系数计算
- 通过仪器警报和状态图表显示仪器控制结果，在线显示仪器状态，无测试时自动进入睡眠状态（时间自定）、可设置定时预热机，快速进入测试状态。
- 仿真器的功能，使用户可以在脱机情况下，学习软件的各种功能。而不用担心因误操作引起仪器故障。
- 测量结果的个性化显示，WinXRF软件允许用户自定义每个分析结果的显示格式并可自定义数据的颜色和字体。
- 测量结果的修正，该功能符合ISO9000质量控制的要求。（This allows fulfillment of ISO 9000 Quality Assurance requirements）允许管理者（非操作人员，通过口令保护功能）修正结果的偏差，在修正时软件可以记录修正的时期、时间，修正前、后的数值，及修正的原因，然后可将修正的结果打印或传输。
- 软件可推荐各元素测定的最佳条件，如选择峰强、修正峰漂移、提醒干扰谱线、监控样品设置。

• 分析软件的专家系统 -- WinXRF Wizard
ARL特有的XRF分析专家数据库，不仅对初次使用荧光仪的用户，而且对有经验的用户提供了很大的帮助。主要功能包括：
• 元素信息功能：根据仪器的配置不仅向用户提供被分析元素的在该台仪器的最佳分析参
数，而且还提供了其他实用信息（包括该元素的密度，典型的氧化物形式，原子量，Ka、
La的吸收限和该元素可能存在的一级、二级、三级干扰谱线）。
• 扫描功能：根据仪器的配置列出五种不同的分析谱线（Ka、Kb、La、Lb或Ma）并推荐每种谱线的最佳分析参数（用户可以根据自己需要修改）进行被选择元素快速扫描.
• 能量描迹功能：根据仪器的配置列出五种不同的分析谱线（Ka、Kb、La、Lb或Ma）并推荐每种谱线的最佳分析参数进行被选择元素的能量描迹。
• 设置分析程序功能：这是该系统的核心部分。它根据被测元素之间的关系和大致浓度范围并结合仪器配置向使用者提供测量这些元素的最佳分析参数（包括管压、管流、晶体、探测器、PBF等），以建立相应的分析程序，同时提供一张被测元素之间可能存在的干扰情况和如何解决这些问题的指示表。
• 无标样定量分析软件 – Quant AS和UniQuant V.5 （两者选其一）可对固体、液体和松散粉末进行无标样分析，试样通常只需简单制备或者完全不用制备，而且试样可以具有极不相同的特点、尺寸和形状。分析试样包括诸如一块玻璃、一枚螺钉、金属钻屑、润滑油、松散的灰粉、小片的塑料、磷酸、基体材料上的薄膜镀涂层（薄膜分析软件）、土壤、油漆、树木以及无标样可利用的试样。新的无标样软件均在Windows XP下运行。UniQuant V.5 软件还带有薄膜涂层分析、金属钻屑分析等功能。
• 薄膜涂层分析软件用于涂层试样厚度分析，可进行单层样品分析计算（包括计算样品层厚和它的相对标准偏差及薄层组成的分析计算等）和多层样品分析计算（计算多层样品各层的厚度），镀层可用元素、氧化物或无机化合物(材质)形式表示。
• 远程诊断软件-通过电话线和调制解调器，将用户仪器的计算机与ARL公司计算机相联，及时地对用户仪器的软件和硬件进行远程诊断，便于工程师及时排除仪器故障，快速排除用户的问题。
• 多种网络传输软件，满足工业生产在线控制的需要。WinXRF软件系统可以将分析结果传送到远程设备（计算机、打印机等）。WinXRF软件提供了多达七种标准的结果传送协议。这几种传送协议在WinXRF软件中分别属于两个可选软软件包。其中TCP/IP，NetFile，MS-Mail，Network Pinters 和 Software Destination Switch 协议属于 WinXRF/ARLnet 软件包，COMPAC协议属于WinXRF/Compac软件包。可用的标准协议如下：
- COMPAC 使用ARL Compac 通讯协议通过RS-232串口将分析结果传送到远程计算机，并包含了Software Destination Switch 软件目的地转换
- TELEX 通过RS-232串口或并行口传送分析结果。不需要特殊的协议。
　 - TCP/IP使用TCP/IP协议用于计算机到计算机，通过LAN来传送分析结果。
- NetFile使用IPX/SPX或NetBEUI协议通过LAN将分析结果传送到本地磁盘或网络磁盘上的文件中。
- Network Printers通过LAN将分析结果传送到Windows98/NT4.0/2000支持的网络打印机或共享打印机／连接到网络的终端。
- MS-Mail使用MS-Mail将分析结果传送到MS或SMTP邮箱，传真，寻呼机和移动电话。
- Software Destination Switch如果目的地不能达到，允许自动重新发送结果到替代目的地。
一个完整的数据传送系统还包括接收系统，但接收系统不属于WinXRF软件内容，应由有关专业人员来完成.
• EXAN(EXternal ANalysers) 它是WinXRF软件的一个选项，用于收集外部分析器（LECO或HORIBA）传输过来的测定结果并合并至现行分析结果中，为用户的管理提供了方便。
• ARL通过其在钢铁、有色冶金等领域积累的分析应用经验，还可提供多达三十余种专用的无标样校正分析程序，概括了有色与钢铁工业的大部分材质，可使最终用户节约大量的标样，并可在无法寻到任何参考标样的情况下（如特种合金），均可得到准确的结果。如：
- 通用氧化物无标样校正程序：针对氧化物材料，采用熔融方法开发的无标样软件。
- 超级合金（Fe-Co-Ni-Cu）无标样校正程序：针对铁基、钴基、镍基、铜基的样品，开发的多基体的合金无标样分析软件。
- 低合金钢和易切削钢无标样校正曲线；
- 司太利合金无标样校正曲线；
- 铜铝合金无标样校正曲线；
- 铸铁、球墨铸铁和硬镍铸铁无标样校正曲线；
- 高镍合金无标样校正曲线；
- 通用Fe 基无标样校正曲线；
- 高合金铸铁无标样校正曲线；
- 铝镁合金无标样校正曲线；
- 铝硅铜合金无标样校正曲线；
- 青铜无标样校正曲线；
- 铜镍合金无标样校正曲线等。
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一台仪器，一个样品，一次分析，同时显示和打印结果 ----方便快速
相同分析软件，相同分析条件 ---- 结果稳定可靠
节省维护和操作费用和工作量
更全面地进行生产过程和产品质量控制
易实现自动化和在线分析