全反射射线荧光仪

p　　作为一种快速、准无损的分析技术——a href="http://www.instrument.com.cn/zc/75.html" target="_self" title=""strongX射线荧光光谱(XRF)/strong/a得到了广泛的应用。为了了解当前XRF的使用范围和新领域的增长潜力，我们请一些专家对于XRF的最重要的应用领域、以及面临的挑战、与其他技术的竞争优势等问题进行了评论。/pp　　XRF在地质相关领域的应用不断在增长，“地质学家、地质工程师、实验室技术人员、钻井地质学家、钻井液录入工和地球化学家都使用XRF，”陶氏化学的研究科学家Lora Brehm指出。例如，使用便携XRF系统配合井下采矿和能源勘探，以及化学地层研究是进行核心扫描。“由于电感耦合等离子体发射光谱 (ICP-OES)和原子吸收光谱(AAS)需要使用酸分解样品，以至于不适于现场分析，但XRF完全可以，特别是小型化的仪器。”/pp　　芝加哥洛约拉大学副教授Martina Schmeling也表达了同样的意见，“便携性和现场易用性显然是XRF的发展趋势，”并称XRF在天然气勘探等领域也可以应用，而且该方法具有非常出色的稳定性和易用性。“与质谱(MS)方法相比，XRF有很多优势，其中最主要的一点是不需要载气和其他消耗品，”她说到。“需要重点记住的一件事是，火星上有XRF，而没有ICP-MS。”/pp　　华盛顿州立大学的分析化学助理教授Ursula Fittschen，从更广泛的角度看待XRF与其他技术的竞争。他指出，XRF的使用取决于分析物的含量水平和其他因素。“传统XRF仪器最具吸引力的是在耐火材料分析等应用中具有ppm级水平，”但是，她指出，对于ppb级的微量元素分析， ICP-OES是主力，只要样品量不受限制、消解又很简单。对于有限的样本，微观分析工具如全反射XRF或石墨炉原子吸收光谱可能是一个更好的选择。“对于ppt水平的检测，需要ICP-MS，”她补充道。/pp　　几个专家都提到了如钢铁行业的质量控制过程中的应用，“钢铁产品的精度非常高，波散XRF是必要的，”京都大学教授Jun Kawai说，“一台有40块晶体的XRF仪器能够同时测量40个元素。”/pp　　XRF在工业领域的应用不只是用于质量控制，CTL集团的首席科学家Don Broton指出。“物相鉴定和无标分析的XRF增强了制造工厂迅速评估替代材料和配方的能力，以及不同制造过程的副产品，”他说。“更好地表征这些‘废品’使其能够得到更多的循环使用，会加快带来一个绿色的未来。”/pp　　维也纳大学教授Christina Streli表示，“未来，XRF在文物、环境、医学和其他领域的应用价值，将会被越来越多的人看到。”/pp　　洛萨拉摩斯国家实验室的George Havrilla同意这一观点，并称，在文物研究领域XRF已经证明了它的价值。“micro XRF对艺术品的快速成像分析将给艺术起源带来新见解，”他说。“这些技术揭示了色素是在不断降解的，使我们明白，我们今天看到的一些艺术品的颜色与当初艺术家画上去时是不一样的。”/pp　　Havrilla还指出，光学镊子的最新进展使得用XRF能够检测到单个细胞的“mechanical manipulation”，进而使活体细胞内容物的元素成像成为可能，这可以让我们对生物机制有新的理解。/pp　　日本筑波国家材料科学研究所教授、团体领袖Kenji Sakurai，也看到了XRF进行化学状态分析的进展，包括X射线吸收精细结构(XAFS)和X射线近边吸收(XANES) 技术的XRF检测在同步加速器中应用取得的重要成就。“我相信，在科学和许多工程领域XRF化学状态分析将带来新的机遇。”/pp style="text-align: right "编译：刘丰秋/pp　　span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong更多X射线荧光光谱(XRF)仪器，请见仪器信息网仪器专场：/strong/span/ppspan style="color: rgb(192, 0, 0) "strong　　/strong/spana href="http://www.instrument.com.cn/zc/75.html" target="_blank" title="" style="color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strongX荧光光谱、XRF(能量色散型X荧光光谱仪)/strong/span/a/ppbr//p

毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪及其应用研究邵金发，侯禹存，程琳*（北京师范大学核科学与技术学院，射线束技术教育部重点实验室 100875）摘要随着科技的发展，人们对物质的分析慢慢深入到微区领域。而微束能量色散X射线荧光作为一种高灵敏、高精度的元素分析技术，已然成为物质微区分析的有利工具。本实验室将毛细管X射线聚焦技术与能量色散X射线荧光分析技术相结合，自行设计研发了一种新型毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪。该谱仪在利用毛细管X光透镜的特点将X射线源发出的X射线束会聚到微米量级的同时，基于激光位移传感器开发了自动调整样品测量点到透镜出口端距离的闭环控制系统，有效的减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差，弥补了现有微束Ｘ射线荧光谱仪在此方面的不足。因此，该微束Ｘ射线荧光谱仪为表面不平整文物样品的无损微区元素分析提供了解决方案。1. 引言微束能量色散X射线荧光光谱（Micro-energy dispersive X-ray fluorescence， µ-EDXRF）分析技术因其快速、准确、无损分析等优点，被广泛应用在考古、地质、环境、材料、生物等科学领域[1-8]。目前，基于实验室光源以获得微束入射X射线的方法主要有准直器限束和X射线光学器件聚焦两种。通过准直器限束获得微束入射X射线是最早在微束X射线荧光谱仪中使用的方法，具体为采用准直狭缝或小孔作为光阑放置在入射光路上，用以减小入射X射线的发散度。但与此同时，入射光束的强度会因为物理阻挡而降低，从而导致获得的特征X射线信息减弱。而多毛细管X光透镜利用X射线全反射原理，可将在空心毛细管内表面上的多次全反射的X射线会聚于焦点。因此可以实现以较大的角度收集从X射线源产生的X射线，且会聚后X射线的束斑大小可低至几十微米。同时，毛细管X光透镜对Cu-Kα的能量有高达2-3个数量级的放大倍数[9]，且具有低的发散度。同时，可以将基于毛细管聚焦的微束能量色散X射线荧光分析技术与大面积扫描相结合，实现微米级表面结构和元素分布的分析测定。目前国内外存在部分商业化的微束X射线荧光谱仪，其中美国EDAX公司生产的Orbis系列微束X射线荧光谱仪，适用于部分地质和考古样品测试的[10]；德国Bruker公司生产的M4 Tornado可移动式微束X射线荧光谱仪，适用于实验室或博物馆内各类样品的研究[11]。但由于部分文物样品表面并不平整或存在较大的弧度，若不对相对位置进行修正，这将使得样品测量点与毛细管Ｘ光透镜出口端的距离在测量过程中发生改变，从而影响测量结果的准确性和元素区域扫描的分辨率[12]。为解决上述问题，本实验室自行设计和开发一种新型的微束X射线荧光谱仪以及相应的计算机控制程序，并且开展了相关分析方法学的研究。2. 仪器组成本实验室设计的毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪结构示意图如图1所示，其主要由微焦斑X射线管（Mo靶，焦斑大小50μm×50μm，德国Röntgen公司）、毛细管X光透镜（Mo-Kα能量处束斑大小为31µm）、SDD X射线探测器（5.9keV时能量分辨率为145eV，铍窗有效面积25mm2）和PX5多道分析器、精度为20µm的激光位移传感器、激光笔、具有20倍放大功能的1400万像素固定焦距CCD摄像头、高精度XYZ三维样品台，以及在LabVIEW语言环境下开发的仪器控制程序等部分组成。仪器控制软件主要包括探测系统控制界面、X射线源高压控制界面、机械运动系统控制界面、CCD图像采集控制界面和氦气控制界面构成。其中主界面包含了各个控制功能系统的一些主要控制命令及输出，如图2所示。谱图显示区域在探测过程中实时显示X射线探测器探测到的谱图。此外，该仪器使用的高精度自动化三维运动平台可以满足微区的二维μ-EDXRFF分析的需求，以便实现对感兴趣区域内元素分布的分析。图1 微束X射线荧光谱仪的结构示意图图2 微束X射线荧光谱仪控制程序主界面3. 实验分析3.1 清代红绿彩瓷的分析为了评估本仪器对样品微区进行元素二维扫描分析的能力，选取一片清代红绿彩瓷的残片作为研究对象（图3）。选取图3中A（白釉）、B（红彩）、C（绿彩）进行微区的元素组成分析。实验测量时，X射线管电压40 kV，电流0.6 mA，探测活时间300 s。样品A（白釉）、B（红彩）、C（绿彩）三点的微束X射线荧光分析的能谱如图4所示，彩料中各元素化学成分采用基本参数法进行定量分析，所得的数据如表1所示。图3 清代红绿彩瓷残片与感兴趣区域图片图4 红绿彩中白釉、红彩和绿彩的μ-EDXRF光谱表1 白釉、红彩和绿彩的化学成分（质量分数，%）此外，选择如图3中2mm×2mm的感兴趣区域，使用微束X射线荧光谱仪进行µ-EDXRF二维扫描分析。进行µ-EDXRF二维扫描分析时，X射线管电压为40 kV，电流为0.6 mA，扫描步距为30 µm，每个点探测时间为1.5 s，扫描数据经软件处理得到如图5所示的元素分布图。图5 扫描区域内Pb、K、Fe、Ca、Cu、Al、Mn、Si元素的分布3.2 吉州窑古陶瓷的分析为评估本仪器对表面存在大弧度的样品进行微区元素二维扫描分析的能力，选取一片吉州窑古陶瓷的残片作为研究对象（图6）。实验开始前调节平移台使样品表面感兴趣区域清晰呈现在CCD图像中，并通过鼠标在控制界面的CCD视野中选择具体的目标扫描区域。选取图6中大小为10mm×10mm的区域进行元素二维扫描分析。µ-EDXRF二维扫描分析的测量条件与上文相同。同时，为验证本仪器“源-样”距离自动控制系统对测量结果的影响，分别在开启和关闭“源-样”距离自动控制系统的条件下进行元素二维扫描分析，扫描数据经软件处理得到如图7所示的元素分布图。图6 吉州窑古陶瓷样品与扫描区域图片图7 扫描区域内K、Ca、Zn、Fe元素分布图。a）关闭“源-样”距离自动控制系统，b）开启“源-样”距离自动控制系统通过图7与图6的比较可知，在关闭“源-样”距离自动控制系统的情况下进行µ-EDXRF二维扫描时，由于样品表面的弯曲，样品测量点与毛细管X光透镜出口端之间的距离发生变化，使得X射线光束的焦点无法与样品测量点重合。这导致测得元素分布图空间分辨率变差，同时生成的图像发生了扭曲。相反，当打开“源-样”距离自动控制系统进行测量时，由于该系统可实时调整平移台使X射线束准确照射在样品测量点上，显著降低由于样品表面弯曲带来的偏差。极大的改善了测量结果，表明该仪器在不平整样品的µ-EDXRF二维扫描中具有重要的应用价值。4. 结论本实验室将毛细管X射线聚焦技术与能量色散X射线荧光分析技术相结合，设计和研发了一种新型毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪。该微束X射线荧光谱仪在具备无损分析微小样品和样品微区的元素分布能力的同时，其基于激光位移传感器开发的“源-样”距离自动控制系统可实时调整样品测量点到透镜出口端距离，显著降低了由样品表面不平整或弧度带来的测量偏差，弥补了现有微束Ｘ射线荧光谱仪在此方面的不足。因此，其在材料科学、地球科学和文物保护等领域有着广泛的应用前景。参考文献[1] 戴珏,吴奕阳,张元璋,等.能量色散X射线荧光光谱法在检测仿真饰品中有害元素的应用[J].上海计量测试,2018,45(04):34-35.[2] 陈吉文,倪子月,程大伟,等.基于EDXRF的土壤中痕量镉的快速检测方法研究[J].光谱学与光谱分析,2018,38(08):2600-2605.[3] 陈曦,周明慧,伍燕湘,等.能量色散X射线荧光光谱仪在稻米中镉含量测定的应用研究[J].食品安全质量检测学报,2018,9(10):2331-2338.[4] 蒯丽君. 化学前处理—能量色散X射线荧光光谱法应用于矿石及水体现场分析[D].中国地质科学院,2013.[5] Rathod T, Tiwari M, Maity S , et al. 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合适的食品质量检测方法十分重要，科学家利用众多方法来测试不同的污染物。最近一种红外衰减全反射（IR-ATR）仪器在食品检测领域流行起来，它可以在几乎不需要样品制备的情况下获取倏逝场吸收，同时促进对任何聚集状态中的分析物的无损分析。食品安全控制概念 | 图片来源：© Alexander Raths - stock.adobe.com最近发表在《应用光谱学》杂志上的一项研究介绍了一种便携式的红外衰减全反射（IR-ATR）食品分析设备，可用于分析食品行业中有重要意义的物质。该系统的核心是了解脂质中脂肪酸（FAs）的组成；由于正常的脂质成分是表征鱼类等食品的质量的特征指标，但易受环境因素如水质、捕捞季节和温度的影响，因此跟踪脂肪酸是理解脂质的真实特征以及它们如何影响食物质量的关键。该系统还使用了霉菌毒素和有机溶剂作为代表进行了测试。霉菌毒素是与真菌污染相关的有害次生代谢物，它们的存在可能对人体和家畜的健康产生有害影响，因此检测它们对于食品安全至关重要。至于有机溶剂，食品行业主要将其用于从食品基质中提取成分，但由于传统方法性能优越，导致绿色提取方法不太受欢迎。这两种物质对于食品加工都是必不可少的，这也解释了为什么除了脂肪酸之外，IR-ATR 系统还主要针对它们进行测试。用傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）对便携式IR-ATR设备与传统实验室IR-ATR设备进行了对比测试，以展示前者系统的潜在优势。使用了三种类型的模型系统，每种系统内都含有不同的样品：溶解在水中的N，N-二甲基甲酰胺（(CH3)2NCH）（DMF）、溶解于乙醇中的硬脂酸（C17H35CO2H）以及溶解于甲醇中的DON（C15H20O6）。这些分析物作为典型的化合物类别，在中红外（MIR）光谱图中具有特征波段。通过两种系统的比较证实了的两者的多个因素，包括霉菌毒素的检测、FAs的分析以及有机溶剂的定量。值得注意的是，便携型系统的分析性能与标准型系统分析能力一致。然而，在该系统投入大规模使用之前仍需要进一步的工作要做。科学家在研究中指出：“未来研究旨在分析更复杂的系统，包括真正的鱼类样品和各种含有真菌污染物/霉菌毒素的谷类作物提取物，并采用先进的数据分析方法来开发无需标记的快速筛查方法。”

x射线多层膜在静态和超快x射线衍射中的应用x射线光学组件类型根据x射线和物质作用的不同原理和机制，目前主流的x射线光学组件可以大致分为四类：以滤片、窗片、针孔光阑为代表的吸收型组件；基于反射，全反射原理的各种镜片以及毛细管、波导等反射型器件，还有基于折射原理的各种复折射镜。而本文的主题多层膜镜片，其底层原理和晶体、光栅、波带片一样，都是基于衍射原理。吸收型反射型折射型衍射型滤片窗口针孔/光阑镜片：kb、wolter、超环面镜… … 毛细管：玻璃毛细管、金属镀层毛细管复折射镜：抛物面crl、菲涅尔crl、马赛克crl、… … 晶体光栅多层膜波带片多层膜的原理和工艺一般来说，反射型镜片存在“掠射角小、反射率低”的问题。而多层膜镜片则是通过构建多个反射界面和周期，并使反射界面等周期重复排列，相邻界面上的反射线有相同的相位差，就会发生干涉，如果相位差刚好为2pi的整数倍，则会干涉相长，得到强反射线。从布拉格公式可以看出：多层膜就是通过对d值的控制，来实现波长选择的人工晶体。而在工艺实现方面，目前制备x射线多层膜镜的主要工艺有：磁控溅射、电子束蒸镀、离子束蒸镀。一般使用较多的是磁控溅射或离子束镀膜工艺，即在基板上交替沉积金属和非金属层，通过选择材料，控制镀膜的厚度及周期的选定，实现对硬x射线到真空紫外波段的光的调制。上图为来自德国incoatec的四靶材磁控溅射镀膜系统。可实现多种膜系组合的高精度镀膜。[la/b4c]40 多层膜b-kα（183ev）用多层膜，d：10nm单层膜厚：1-10nm0.x nm的镀膜精度tem: 完美的镀层界面frank hertlein, a.e.m. 2008上图为40层la-b4c多层膜的剖面透射电镜图像和选区电子衍射，弥散的衍射环说明膜层是非晶结构。同时可以明显看到：周期为10nm的膜层界面非常清晰和规则。这套镀膜系统可获得0.x nm的镀膜精度。多层膜的特点示例—单色和塑形多层膜最显著的特点和优势在于可以通过基底的面型控制和镀层的膜厚控制，将x光的塑形和单色统一起来。当然，这是以精度极高的镀膜工艺为前提。下图的数据展示了进行梯度渐变镀膜时，从镜片一端到另一端镀膜的周期设计数值 vs. 实际工艺水平。可以看到：长度为150mm的基底上，单层镀膜膜厚需要控制在3.8-5.7nm，公差需要在1%以内。相当于在1500公里的长度上，厚度起伏要控制mm水平。这是非常惊人的原子层级的工艺水平。frank hertlein, a.e.m. 2008通过面型控制来实线x射线的塑形；通过极高精度的膜厚控制实现2d值渐变—继而实现单色；0.x nm尺度的镀膜误差——需要具备原子层级的工艺水平！多层膜的特点示例—带宽和反射率除了可以通过曲面基底和梯度镀膜实现对x光的塑形和单色，还可通过对膜层材料、膜厚、镀膜层数等参数的设计和控制，来实现带宽和反射率的灵活调整。如窄带宽的高分辨多层膜，以及宽带宽的高积分反射率多层膜。要实现高分辨：首先要选择对比度较低的镀膜材料，如be、c、b4c、或al2o3；其次减小膜的厚度，多层膜的厚度降为10~20å；最后增加镀膜层数，几百甚至上千。from c. morawe, esrf多层膜的特点示例—和现有器件的高度兼容左侧: [ru/c]100, d = 4 nm r 80% for 10 e 22 kev中间: si111 δorientation0.01°右侧: [w/si]100, d = 3 nm r 80% for 22 e 45 kevdcmm at sls, switzerland, m. stampanoni精密、灵活的膜层设计和镀膜控制镀膜材料的组合搭配；d/2d值的设计和控制；带宽和反射率的灵活调整。和现有器件的高度兼容多层膜主流应用方向目前，多层膜的主流应用方向和场景主要有：粉末、x射线荧光、单晶衍射以及同步辐射的单色、衍射、散射装置搭建。粉末衍射x射线荧光单晶衍射同步辐射基于dac的原位高压静态x射线衍射典型的静高压研究中，常利用金刚石对顶砧来获得一些极端条件。在极端的高压、高温下，利用x射线来诊断新的物相及其演化过程是重要的研究手段。x-ray probe利用金刚石对顶砧可以获得极端条件(数百gpa, 几千°c) 利用x射线探针来诊断和发现新物相；由于对x光源、探测器以及实验技术等方面的苛刻要求，尤其是需要将微束的x光，精准的穿过样品而不打到封垫上。长期以来，基于dac的x射线高压衍射实验只能在同步辐射实现。但同步辐射有限的机时根本无法满足庞大的用户需求。不能在实验室进行基于dac的x射线高压衍射实验和样品筛选，一直是广大高压科研群高压衍射实验室体的一大痛点。以多层膜镀膜工艺为技术核心，将多层膜镜片与微焦点x光源耦合，我们可以为科研用户提供单能微焦斑x射线源，使得在实验室实现高压衍射成为可能。下图是利用mo靶（左）和ag靶（右）单能微焦斑x射线源获得的dac加载下的lab6样品的衍射图。曝光时间300s，探测器为ip板，样品和ip板距离为200mm。可以看到：300s曝光获得的衍射数据质量是可接受的。特别地，对于银靶，由于其能量更高，可以压缩倒易空间，在固定的2thelta角范围内，可以获得更多的衍射信息，这对于很多基于dac的静高压应用来说非常有吸引力。dac加载下的lab6样品的衍射数据：多层膜耦合mo靶（左）和ag靶（右）曝光时间300s，探测器为ip板，样品和ip板距离为200mmbernd hasse, proc. of spie vol. 7448, 2009 (doi: 10.1117/12.824855)基于激光驱动超快x射线衍射在利用激光驱动的x射线脉冲进行超快时间分辨研究中，泵浦探针是常用的技术手段。脉宽为几十飞秒的入射激光经分束后，一路用于激发超快x射线脉冲，也就是探针光；另一路经倍频晶体倍频作为泵浦光。通过延时台的调节，控制泵浦激光和x射线探针到达样品的时间间隔，可实现亚皮秒量级时间分辨的测量。而在基于激光驱动的超快x射线衍射实验中，如何提升样品端的光通量？如何获得低发散角的单色光束？如何抑制飞秒脉冲的时间展宽？如何同时兼顾以上的实验要求？都是需要考虑的问题。很多时候还需要兼顾多个技术指标，所以我们非常有必要对各类光学组件和x射线飞秒脉冲源的耦合效果和特点有一个比较清晰的认知。四种光学组件和激光驱动x射线源的耦合效果对比首先我们先对弯晶、多层膜镜、多毛细管和单毛细管四种组件的聚焦效果有个直观的了解。以下是将四种光学组件和激光驱动飞秒x射线源耦合，然后进行了对比。四种光学组件在聚焦和离焦位置的光斑：激光参数：800nm/1khz/5mj/45fs源尺寸：10um 打靶产额：4*109 photons/s/sr这是四种组件的理论放大倍率和实测聚焦光斑的对比。可以看到：弯晶和多层膜的工艺控制精度很高，实测光斑和理论值比较接近。而毛细管的大光斑并不是工艺精度的误差，而是反射型器件的色差导致的，不同能量的光都会对聚焦光斑有贡献，导致光斑较大。而各种组件的工艺误差，导致的强度不均匀分布，则是在离焦位置处的光斑中得到较为明显的体现。ge(444)双曲弯晶多层膜镜片单毛细管多毛细管放大倍率1270.7收集立体角 (sr)+---++反射率--+++-有效立体角 (sr)---+++1维会聚角 (deg)+---++耦合输出通量(ph/s)---+++聚焦尺寸 (μm)2332155105光谱纯度好好差差时间展宽 (fs)++++--激光参数：800nm/1khz/5mj/45fs打靶产额：4*109 photons/s/sr等级: ++ + - --利用针孔+sdd，在单光子条件下，测量有无光学组件时的强度和能谱，可以推演出相应的技术参数。这里我们直接给出了核心参数的总结对比。其中，大多数用户最为关注，同时也是对于实验最为重要的，主要是有效立体角、输出光通量、光谱纯度和时间展宽。可以看到：典型的有效收集立体角在-4、-5sr的水平，而在样品上的输出光通量在5-6次方每秒这样的水平。但是需要指出的是：毛细管并不具备单色的能力，虽然有效立体角大，但输出的是复色光。对于时间展宽的比较，很难通过实验手段获得测量精度在几十到百飞秒水平的结果，所以主要通过理论分析和计算来获得。对于同为衍射型组件的ge(444)双曲弯晶和多层膜镜片，光程差引入项主要是x光在组件内的贯穿深度。对于ge(444)，8kev对应的布拉格角约为70度，x光的衰减长度约为28um，对应的时间展宽约90fs。对于多层膜镜片，因为它属于掠入射型的衍射组件，x光的衰减长度在um量级，对应的时间展宽甚至可以到10fs水平，因此这里的数据相对比较保守的。而对于毛细管这种反射型器件，光程差引入项主要是毛细管的长度差。对于单毛细管，光程差在10fs水平，对于多毛细管，位于中心区域和边缘的子毛细管长度是有较大的差异的，光程差可达ps水平。小结1. 弯晶：单色性好、时间展宽较小、有效立体角小、输出通量低；2. 多层膜：单色性好、时间展宽较小、有效立体角大、kα输出通量高；3. 单毛细管：复色、时间展宽很小、有效立体角大、复色光通量高；4. 多毛细管：复色、时间展宽较大、有效立体角最大、复色光通量最高。每一种光学组件都有其适用的场景，对于非单色的超快应用，如超快荧光、吸收谱，毛细管可能更为合适，而对于追求单色的超快应用，如超快衍射，多层膜是比较好的选择，兼顾了单色性、时间展宽和有效立体角（输出通量）三个核心指标！如果您有任何问题，欢迎联系我们进行交流和探讨。北京众星联恒科技有限公司致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案服务！

关于举办《紫外可见分光光度计、原子吸收光谱仪、X射线荧光分析仪》学术交流会邀请函随着加入WTO与国际接轨，新的要求、新的标准给仪器应用带来了更广泛的领域，同时，随着科技的发展、市场的繁荣给分析工作带来了新的仪器、新的技术。为更进一步了解仪器的原理性能，使现有的资金——购置最适用的设备；使现有的设备——发挥最出色的作用，北京普析通用仪器有限责任公司特举办此交流会，并邀请专家授课。现将有关事宜通知如下：一、日期：2006年4月26日二、讲课内容及时间安排：l上午8：45－11：45介绍讲解 李昌厚教授专程主讲紫外可见分光光度计部分1．目前国内、外紫外可见分光光度计仪器及应用的最新进展。2．紫外可见分光光度计的主要性能指标（定义、测试方法、对分析误差的影响、应用上的重要性）。3．如何评价（挑选）紫外可见分光光度计使之适用于本职的分析工作。4．如何使用好紫外可见分光光度计的关键问题。l下午1：00－2：30介绍讲解 李昌厚教授专程主讲原子吸收分光光度计部分1．目前国内、外原子吸收分光光度计仪器及应用的最新进展。2．原子吸收光谱仪的主要性能指标（定义、测试方法、对分析误差的影响、应用上的重要性。）3．如何比较一台原子吸收光谱仪的功能，它给分析工作带来的优越性是什么？4．如何选择原子吸收光谱仪的最佳分析条件，及提高灵敏度的方法。l下午2：30－4：00介绍讲解 田宇纮教授专程主讲X射线荧光分析仪部分全反射X射线荧光(TXRF)分析技术是近年才发展起来的多元素同时分析技术。TXRF可以大大提高能量分辨率和灵敏度。该技术被誉为在分析领域是最具有竞争力的分析手段、在原子谱仪领域内处于领先地位。本讲座将要介绍的就是X射线荧光分析仪在材料分析中的应用技术与最新的发展情况。三、原吸紫外主讲人： 李昌厚教授中国分析仪器学会副理事长中国光学仪器学会　物理光学仪器专业委员会　副主任中国国家技术监督局　国家级计量认证评审员中国科学院上海生物工程研究中心仪器分析室主任、研究员、博士生导师：李昌厚教授专程主讲X射线荧光分析仪主讲人： 田宇纮教授中国科学院近代物理研究所 教授X射线荧光分析仪设计与制造 专家四、会议地点：唐山饭店 多功能厅唐山市建设南路46号(唐山市百货大楼对面)报名联系人：孟令红 田凤电话：13383059598 0311-86050158 五、本次研讨会免费听取，并提供中午工作餐。六、到场请认真填写《会议信息反馈表》，及时交到会务组，凭此领取礼品。七、为提高听课质量，敬请与会者在主讲人授课时间保持手机安静。八、乘车路线：唐山市火车站汽车站坐车到唐山市百货大楼对面。车程十五分钟。 注：具体讲课时间以4月26日当天的研讨会现场安排为准，如有变动不另行通知。北京普析通用仪器有限责任公司河北联络处 2006年4月12日 参　会　回　执单位全称：部门（科、室）：通讯地址：邮　　　　编：参会人数：电　　　　话：参会人员姓名：联 系 电 话：其他要求：注：因会场空间有限，名额仅限150人。请参会人员及时准确填写回执。并请传真至0311-86050158-810。凭此回执参加研讨会。另：如不方便发传真，也可电话及邮件报名报名联系人：田凤 联系电话：0311-86050158E-mail:hebeioffice@pgeneral.com

毛细管聚焦的微束X射线衍射仪及其应用研究邵金发，程琳*（北京师范大学核科学与技术学院，射线束技术教育部重点实验室 100875）摘要随着自然科学的不断进步，诸多领域都朝着微观层面发展，人们对物质的分析随之深入到微区范畴。微束X射线衍射分析技术是一种无损分析微小样品或样品微区物相结构的有利工具，凭借着无损、微区、空间分辨率高等特点被应用于诸多领域中。本实验室将毛细管X射线聚焦技术与X射线衍射分析技术相结合，自行设计研发了一种新型毛细管聚焦的微束X射线衍射仪。它利用毛细管X光透镜的特点，将X射线源发出的X射线束会聚到微米量级，从而实现对小样品或者样品微区的物相分析，为解决金属文物、陶瓷文物等的无损微区物相分析提供了解决方案。1. 引言微束X射线衍射(micro-X-ray diffraction，µ-XRD)是一种可靠的、无损的物相结构分析技术，已被广泛应用于生物化学、材料科学、地球科学、应力分析等领域[1-6]。目前获得微束入射X射线的方法主要有准直器限束和X射线光学器件聚焦两种。通过准直器限束获得微束入射X射线是最早在微束X射线衍射仪中使用的方法，具体为采用准直狭缝或小孔作为光阑放置在入射光路上，用以减小入射X射线的发散度。但是与此同时，入射光束的强度会因为物理阻挡而降低，导致获得的衍射信息变弱，难以达到理想的分析效果[3,4]。而多毛细管X光透镜利用X射线全反射原理，可将在空心毛细管内表面上的多次全反射的X射线会聚于一焦点。因此可以以较大的角度收集从X射线源产生的X射线，且会聚后X射线的束斑大小可低至几十微米。同时，毛细管X光透镜对Cu-Kα的能量有高达2-3个数量级的放大倍数[7]，且具有低的发散度，非常适合微小样品和样品微区物相结构无损分析的研究。目前德国Bruker公司生产的D8系列X射线衍射仪通过添加一个由微焦点X射线源和多毛细管X光透镜集成的附加模块实现μ-XRD分析的功能[8]；意大利LANDIS实验室开发了一个集成多毛细管半透镜的μ-XRD衍射[9,10]仪。但由于仪器均缺乏二维、三维自动控制平台，难以实现样品微小测量点的准确定位，更无法实现样品微区的二维μ-XRD分析。面向微小样品和样品微区µ-XRD分析的需求，本实验室自行设计和开发一种新型的微束X射线衍射仪以及相应的计算机控制程序，并且开展了相关分析方法学的研究。2. 仪器组成本实验室设计的毛细管聚焦的微束X射线衍射仪外观如图1所示，其主要由微焦斑X射线管（Cu靶，焦斑大小50 μm×50 μm）、毛细管X光透镜（Cu-Kα能量处束斑大小为100 µm）、接收狭缝、SDD X射线探测器（5.9keV时能量分辨率为145eV，铍窗有效面积25 mm2）、具有20倍放大功能的1400万像素固定焦距CCD摄像头、测角仪，XYZφ四维样品台，以及在LabVIEW语言环境下开发的仪器控制程序等部分组成。图1 微束X射线衍射仪的外观图控制程序的主界面具有微区X射线衍射分析和微区能量色散X射线荧光（micro energy dispersive X-ray fluorescence，μ-EDXRF）分析两种模式，如图2所示。谱图显示区域在探测过程中实时显示X射线探测器探测到的谱图。此外，该仪器使用的高精度自动化三维运动平台可以满足微区的二维μ-XRD分析的需求，以便实现对感兴趣区域内物相分布的分析等相关问题。图2 微束X射线衍射仪控制程序的主界面与Si (4 0 0)的X射线衍射图3. 实验分析3.1 氮化钛薄膜的分析薄膜具有强大的性能，但同时也会因为各种内部或者外部因素而发生失效。因此，薄膜微观区域特征的变化对宏观尺度特征的研究具有重要的作用。本文选择TiN薄膜作为研究对象，以期了解薄膜中TiN晶相生长的择优取向并对其进行快速评估。该TiN薄膜的是利用金属真空蒸汽电弧离子源（MEVVA）先进行离子注入，再经磁过滤真空阴极电弧沉积系统（FCVA）气相沉积而成。被测样品如图3所示，A部分和B部分是TiN薄膜，C部分为304不锈钢衬底，其中A部分更靠近整个样品的边缘，感兴趣的区域标识在中间的矩形条框中（0.5 mm×5.0 mm）。由于图中各部分形状不规则，易被常规X射线仪器的射线束无差别的覆盖，因此在这里进行微区分析十分必要。图3 TiN薄膜与304不锈钢衬底以及被测位置图片在μ-EDXRF分析模式下，X射线管电压为30 kV，管电流为0.5 mA，X射线束与样品表面的夹角θ1和X射线探测器铍窗的中心线与样品表面的夹角θ2均为45°，探测器探测活时间为60 s，测量得到的μ-EDXRF光谱见图4。同时，选择如图3中所示的感兴趣区域，使用微束X射线衍射仪进行µ-EDXRF二维扫描分析。扫描步距为50 μm，每个点的测量条件与μ-EDXRF分析保持一致，每步的探测活时间为500 ms。经过数据处理，得到扫描区域内各元素的分布如图5所示。在µ-XRD分析模式下，X射线管的设置与µ-EDXRF分析模式下相同，测角仪2θ范围为10°~120°，步距角为0.1°，每步的探测活时间为1 s，测量得到的X射线衍射图谱如图6所示。图4 TiN薄膜测量点的μ-EDXRF光谱图5 TiN薄膜扫描区域中Fe和Ti元素的分布图6 TiN薄膜测量点的μ-XRD图从图4可以看出，TiN薄膜测量点a和b的主要荧光峰来自Ti元素，同时，测得的304不锈钢衬底的主要合金元素为Fe、Ni和Cr。通过荧光峰的强度可知，a点Fe与Cr的相对含量较b点高，而b点Ti的相对含量较a点高，即b点处沉积了更多的Ti。从图5中可以看出，从中部到边缘位置Ti的含量发生了明显的改变，这主要受沉积束流在304不锈钢衬底上的覆盖面积所影响，而这种含量的改变与薄膜物相的变化有一定的联系。图6的测量结果表明，在该TiN薄膜中TiN所呈现的取向分别为（1 1 1）、（2 0 0）、（2 2 0）和（3 1 1）。在a点中最强的衍射峰来自于TiN的（2 2 0）晶面；在b点中TiN的（1 1 1）晶面呈现为最强，而（2 2 0）晶面消失了。结合图5中的元素分布可知，Ti的含量在物相变化的过程中起到了重要作用，随着沉积Ti的增加，膜内积聚的内压力促进了相变。因此，使用本微束X射线衍射仪可以实现对TiN薄膜，尤其是镀在微小零件上的薄膜的定点性能监测。同时，借助本微束X射线衍射仪，可从元素组成、元素分布、物相组成几方面对薄膜的微区进行表征。可以帮助认识了薄膜微区的性质，并为宏观的薄膜失效或者薄膜强化提供了研究数据。3.2 清代红绿彩瓷的分析为了评估本仪器对样品微区进行物相二维μ-XRD分析的能力，选取一片清代红绿彩瓷的残片作为研究对象。调节样品台使样品表面感兴趣区域清晰呈现在CCD图像中，并通过鼠标在控制界面的CCD视野中选择具体的目标扫描区域（图7）。选择图7中A（白釉），B（红彩）和C（绿彩）进行μ-XRD分析。µ-XRD分析的测量条件与上文保持一致，所得μ-XRD图如图8所示。从图8中可以看出，A点白釉XRD谱图在15 °~35 °之间出现一个驼峰，这是白釉在高温烧制过程中形成的非晶相所致；同时，经过对比ICCD PDF卡，A点白釉中主要存在的晶相为钾长石KAlSi3O8 (PDF 25-0618)、石英SiO2 (PDF 46-1045)和莫来石3Al2O32SiO2 (PDF 15-0776)等；B点红彩中主要存在的晶相为Fe2O3 (PDF 47-1409)和石英SiO2（PDF 46-1045)等；C点绿彩中主要存在的晶相为Pb8Cu(Si2O7)3 (PDF 31-0464)等。图7 清代红绿彩瓷残片与感兴趣区域图片图8 红绿彩中白釉、红彩和绿彩的μ-XRD图此外，选择如图7中2 mm×2 mm的感兴趣区域，使用微束X射线衍射仪进行µ-XRD二维扫描分析。该区域被划分为21×21个被测试点，扫描步距为100 µm，每个点的测量条件为：X射线管电压为30 kV，电流为0.5 mA，2θ探测范围为24.5°到30.5°，步距角为0.3°，每步探测活时间为0.8 s。由此得到的扫描总谱经数据处理得到的晶相分布图如图9所示。图9 扫描区域中Pb8Cu(Si2O7)3、3Al2O32SiO2、KAlSi3O8和Fe2O3的晶相分布4. 结论本实验室将毛细管X光透镜技术与X射线衍射分析技术相结合，设计和研发成一种新型微束Ｘ射线衍射仪。该微束Ｘ射线衍射仪具备无损分析微小样品和样品微区的物相结构的能力，且能实现样品微区中感兴趣区域的μ-XRD二维扫描。同时，该仪器还可实现样品的μ-EDXRF分析和μ-EDXRF二维元素分析，可为物相结构的研究提供了元素种类的参考信息，扩展了微束Ｘ射线衍射仪的功能。因此，其在材料科学、地球科学和文物保护等领域有着广泛的应用前景。 参考文献[1] Lin C , Li M , Youshi K , et al. 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Enamel paint techniques in archaeology and their identification using XRF and micro-XRF[J]. Radiation Physics & Chemistry, 2016: S0969806X16300573.[6] Scrivano S, Ruberto C, B Gómez-Tubío, et al. In-situ non-destructive analysis of Etruscan gold jewels with the micro-XRF transportable spectrometer from CNA[J]. Journal of Archaeological Science: Reports, 2017, 16: 185-193.[7] Bonfigli, Francesca, Hampai, et al. Characterization of X-ray polycapillary optics by LiF crystal radiation detectors through confocal fluorescence microscopy[J]. Optical Materials, 2016, 58: 398-405. .[8] Berthold, C. , Bjeoumikhov, A. , & Lutz Brügemann. (2009). Fast XRD2 micro diffraction with focusing X-ray microlenses. Particle & Particle Systems Characterization, 26(3), 107-111.[9] Rotondo, G. G. , Romano, F. P. , Pappalardo, G. , Pappalardo, L. , & Rizzo, F. . (2010). 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前言LED灯具有长寿命、安全可靠、节能环保等优点，在家用照明设备、显示屏、公共设施场所以及景观装饰等方面应用广泛，如汽车上的照明设备、景区内各种图案的装饰灯。LED灯通常由光源、外壳组成，光源装有反射板可以有效利用光源的能量，因此反射板的反射率会直接决定LED灯的光利用效率。而评价反射板的反射率，常用的检测仪器是紫外分光光度计。检测实例我们选取了生活中常见的一种LED灯，拆开发现反射板的四周是弧形表面，为获得准确的反射率，要对中间的平整表面进行测定，如图中红色圆圈标注的位置。但这个位置的直经只有5mm,如此小的测量位点，要使仪器光源的光斑中心完全照射到测定位置非常困难。图1 LED灯的反射板为了解决这类微小样品的测定难题，日立特别研发了微小样品全反射/漫反射测量系统定制附件，确保光源的光斑中心完全照射到测定位置。而且日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计的样品仓空间足够大，可以轻松安装这个附件。 测定时使用铝制平面镜作为标准参考，利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝 对值，得到的反射板的全反射光谱如图所示。图2 LED灯反射板的反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%，可以有效利用LED灯光源的光通量，提高照明效率。 想获取更多信息，请拨打电话：400-630-5821。

p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "能量色散X-射线荧光光谱仪（ED-XRF）以其快速、对试样无损、多种元素同时分析、分析成本低等优点，在许多领域中发挥着巨大的作用/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为了更系统地了解近年来我国ED-XRF的技术与应用进展、未来发展趋势及市场情况等，strong仪器信息网特组织了“能量色散X-射线荧光光谱仪（ED-XRF）”市场调研。/strong通过对业内专家、ED-XRF相关主流厂商技术负责人当面或电话咨询，对广大ED-XRF用户进行线上问卷调研、线下咨询交流，对政府采购网ED-XRF的中标信息、ED-XRF相关标准及仪器信息网相关专场信息进行统计分析等多种形式展开调研，并对相应信息进行统计分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于上述的调研结果，strong仪器信息网撰写完成了《中国能量色散X-射线荧光光谱仪（ED-XRF）市场调研报告（2019）》。报告介绍了ED-XRF技术的基本情况、主流产品、近两年发布的新产品等，同时详细分析了我国ED-XRF用户的地区分布、专业类别、单位性质等信息，另外还对2018年我国ED-XRF市场的总体情况及热点应用进行了分析，报告还分析了国产和进口ED-XRF用户对产品的满意度、售后的评价，以及用户购买购买ED-XRF的途径等信息。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本次调研活动得到了广大用户、企业以及业内专家的大力支持，共有两百余位ED-XRF的专家和用户参与了此次调研。在此，谨对他们表示最衷心的感谢。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=192" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "strong报告链接：https://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=192/strong/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如对本报告感兴趣，也可通过邮箱（wuyou@instrument.com.cn）联系我司相关人员，咨询报告相关细节。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong中国能量色散X-射线荧光光谱仪（ED-XRF）市场调研报告 （2019）/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong报告目录/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong第一章 ED-XRF技术概述 1/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.1 ED-XRF技术简介 1/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2 ED-XRF技术发展趋势 1/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2.1 仪器小型化、专用化 2/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2.2多功能化、智能化 2/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2.3 一机多用 2/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.3 ED-XRF近年受关注技术 2/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.3.1 全反射X-射线荧光光谱（TXRF） 2/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.3.2 微束X-射线荧光光谱（μ-XRF） 3/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong第二章 ED-XRF产品概况 4/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.1 ED-XRF主流产品概况 4/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2 2018-2019年ED-XRF新产品概况 5/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2.1 HORIBA XGT-9000 X射线显微分析仪 5/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2.2 四川新先达 CIT-3000SY X-荧光元素录井仪 6/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2.3 SciAps X-50土壤分析仪 7/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2.4 赛默飞（尼通）Niton XL5手持式矿石分析仪 8/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2.5 朗铎科技FAS 2100手持式X射线荧光光谱仪 9/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2.6 奥林巴斯Vanta Element手持式X射线荧光光谱仪 10/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong第三章 ED-XRF用户调研分析 11/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.1 ED-XRF用户单位性质分布 11/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.2 ED-XRF用户地域分布 11/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.3 ED-XRF类型分析 12/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.4 用户拥有ED-XRF数量分析 13/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.5 ED-XRF主要用途分析 14/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3.6 ED-XRF使用频率分析 14/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong第四章 ED-XRF市场概况分析 16/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4.1 2018年中国ED-XRF市场情况分析 16/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4.2 ED-XRF热点应用或市场需求分析 18/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong第五章 ED-XRF政府采购招中标分析 19/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.1 2018年ED-XRF政府采购招中标情况分析 19/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.1.1采购单位性质分布 19/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.1.2 ED-XRF中标类型分布 20/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.1.3 ED-XRF中标品牌分布 20/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.1.4 ED-XRF中标价格区间分布 21/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.2 各类单位采购ED-XRF品牌及品类交叉分析 21/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.2.1 各单位采购ED-XRF品类分析 21/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5.2.2 各类型ED-XRF不同品牌出货量分析 22/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong第六章 用户对ED-XRF评价分析 24/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.1 用户采购ED-XRF的关注因素分析 24/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.2 国产与进口ED-XRF故障率对比分析 24/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.3 国产与进口ED-XRF用户满意度对比分析 26/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.3.1 售前服务满意度 26/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.3.2 产品性能满意度 27/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.3.3产品价格满意度 28/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.3.4售后技术支持满意度 30/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.3.5售后维修满意度 31/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.4 ED-XRF售后服务问题分析 32/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6.5 用户获取ED-XRF信息及采购渠道方式分析 34/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong结论 35/strong/p

仪器信息网讯 第62届X射线分析应用技术大会将于2013年8月5日-9日，在美国科罗拉多州威斯敏斯特市，威斯汀威斯敏斯特酒店举行。会议由国际衍射数据中心(ICDD)赞助。会议由主题研讨会、大会报告、墙报展、X射线仪器展等部分组成。本次会议共安排了12场主题研讨会，具体安排如下：　　2013年8月5日 9:00-12：00&mdash XRD　　主题：新型GSAS-II晶体学分析系统介绍(全天)　　地点：Standley Ballroom II　　主办单位和主讲人：美国阿贡国家实验室B. Toby, R. Von Dreele，brian.toby@anl.gov, vondreele@anl.gov　　该研讨会将向与会者介绍新型GSAS-II软件包的在X射线和晶体学数据处理当中的应用。研讨会将重点讨论粉末衍射数据处理。所有需要安装运行的软件均是免费的，与会者可以自己带电脑来下载安装软件。本次研讨会主要针对拥有Rietveld分析经验以及丰富的单晶衍射晶体学知识的研究人员。涉及的领域包括使用GSAS-II进行面探测器数据集成、数据Rietveld精修等。　　主题：中间物XRD分析基础　　地点：Meadowbrook　　主办单位和主讲人：　　国际衍射数据中心，Thomas N. Blanton，tblanton@icdd.com　　阿尔弗雷德大学纽约州立陶瓷学院，Scott T. Misture, misture@alfred.edu　　美国橡树岭国家实验室，Thomas R. Watkins　　桑迪亚国家实验室，Mark A. Rodriguez　　该研讨会将讨论XRD的定性及非Rietveld方法定量分析，以及XRD在物相分析的应用，包括样品制备、常见的X射线衍射几何讨论。另外，研讨会还将讨论轮廓拟合和晶格参数细化用于通过Vegard定律进行固溶体组成的测定。最后，研讨会将介绍参考强度比法在采用内标法进行半定量分析和定量分析中的应用。　　主题：XRF基础　　地点：Standley Ballroom I　　主办单位和主讲人：　　华盛顿大学，W.T. Elam，wtelam@apl.washington.edu　　美国洛斯阿拉莫斯国家实验室，G.J. Havrilla　　福特汽车公司，A.R. Drews　　本次研讨会将对XRF的基本原理进行介绍，并专门针对XRF新的应用领域。研讨会首先将从XRF技术进行概述，然后再对基本原理进行更具体的介绍。重点将在使与会者了解如何使用XRF，以及它的功能。研讨会的下半段，将会介绍几个特别挑选的应用实例，这一部分的重点是使与会者了解仪器的基本原理如何影响实际应用。　　主题：痕量分析　　地点：Cotton Creek　　主办单位&主讲人　　维也纳技术大学，C. Streli，streli@ati.ac.at　　维也纳技术大学，P. Wobrauschek，wobi@ati.ac.at　　日本大阪市立大学，K.Tsuji　　赛默飞世尔科技A. Martin　　无论是初学者还是富有经验的X射线物理学家，都会在这个研讨会上获取有用的信息。用WDXRF、EDXRS进行痕量分析的多种现代分析技术和仪器将在研讨会上进行介绍。利用物理方法降低背景来降低XRF的检出限的方法将会被讨论，以同步辐射光源作为激发源的例子，以及标准化的WDXRF实验室仪器。对全反射XRF(TXRF)技术及仪器的介绍，将展示TXRF的低检出限、高灵敏度，可测元素范围可以到轻元素(如碳)。共聚焦&mu -XRF将成为二维和三维空间元素成像的有效方法。将展示XRF光谱技术在一些有趣的科学领域的成功应用及其重要性，如在环境、微电子、法医、和生命科学等领域的应用。　　2013年8月5日 13:30-16:30　　主题：X射线光学　　地点： Cotton Creek　　主办单位&主讲人：　　德国汉堡大学，U. Fittschen，ursula.fittschen@chemie.uni-hamburg.de　　美国洛斯阿拉莫斯国家实验室，G.J. Havrilla，havrilla@lanl.gov　　德国汉堡DESY国家同步辐射实验室，G. Wellenreuther　　AXO 德累斯顿有限公司，M. Kraemer　　本研讨会将聚焦于不同类型的最先进的X射线光学技术，如毛细管光学、DCC-光学、菲涅尔区板、KB-镜和复合折射透镜等。这些技术的性能和作用将通过最新的实验室研究成果为例进行说明。该研讨会适合初学者和有一定基础的研究人员更好的了解折射、衍射和全反射等基本物理原理。　　主题：新型GSAS-II晶体学分析系统介绍(全天)　　主题：TOTAL PATTERN ANALYSIS　　地点：Meadowbrook　　主办单位&主讲人：　　国际衍射数据中心，T. Fawcett，fawcett@icdd.com　　美国多晶体公司，J.A. Kaduk，kaduk@polycrystallography.com　　主题：能量色散XRF　　地点：Standley Ballroom I　　主办单位&主讲人：　　赛默飞，R. Phillipsrich.phillips@thermofisher.com　　赛默飞，P. Lemberge　　美国北卡罗来纳州三角研究园，A. McWilliams　　本次研讨会旨在通过对EDXRF所有的X射线荧光光谱学者提供有关EDXRF基本理论和实际应用的讨论。涉及的主题包括仪器、部件、XRF的适用性 易用性 快速定性分析和物料筛分 进行定量分析的校准技术 无标样分析，各种不同基质中各种元素XRF分析的灵敏度 样品制备。将介绍多种EDXRF在日常生活中的应用实例，体现EDXRF在解决复杂分析问题方面的能力。研讨会的重点是介绍EDXRF的适用性，说明它是获得可靠的实验结果的最佳方案。　　2013年8月6日 9:00&mdash 12:00　　主题：数字信号处理和X射线探测器基础　　地点：Standley Ballroom I　　主办单位&主讲人:　　日本广岛大学，S. Hayakawa,hayakawa@hiroshima-u.ac.jp　　日本东京大学，J. Kawai, K. Ohira　　日本东京X-Bridge Technologies，S. Terada　　本次研讨会将介绍各种X射线探测器(硅，锗，CdTe，SSD，SDD，Si-PIN，正比计数器)，并解释了X射线光谱仪中数字信号处理过程。研讨会涉及的内容包括：(1)数字信号处理器(DSP)和数字示波器基础 (2)死时间校正 (3)峰的稳定性和校准 (4)线性和非线性响应 (5)低能量拖尾 (6 )能量分辨率，分析速度和有效峰面积之间的平衡 (7)逃逸峰，总峰，堆信号 (8)Fano因子 (9)如何确定最佳的参数设置 (10)近室温条件下进行操作。　　主题：体验RIETVELD分析方法　　地点：Cotton Creek　　主办单位&主讲人:　　美国橡树岭国家实验室，E.A. Payzant，payzanta@ornl.gov　　美国马里兰大学，P. Zavalij　　与会者将有机会对X射线或中子数据集进行精修。主讲人将会介绍一系列的样例来表明Rietveld精修的重要性。研讨会的主题将涉及：精细化方法介绍 　　结构模型和仪器参数 如何细化：晶格参数、热物性参数、择优取向 如何适当考虑仪器参数 准确度和精确度 细化指标和它们的含义 如何使用程序来模拟一个假设的模式 定量分析 对不完整的结构模型应该怎样做等。　　与会者可以带笔记本来安装Rietveld软件，会议将会提供数据文件，研讨会中将会用GSAS+ EXPGUI软件对这些数据文件进行精修。其他比较流行的软件(FullProf, Topas, Jade, High-Score, MAUD, Rietan等)将在研讨会期间进行讨论。　　GSAS+ EXPGUI软件：https://subversion.xor.aps.anl.gov/trac/EXPGUI。　　主题：小角散射的建模与分析(全天)　　地点：Meadowbrook　　主办单位&主讲人:　　陶氏化学公司,B.Landes,bglandes@dow.com　　美国阿贡国家实验室，J. Ilavsky, ilavsky@aps.anl.gov　　成功的SAXS或SANS实验，需要合适的数据分析软件。多年来，研发人员开发了多种软件，如ATSAS，主要适用于生物样品。针对材料科学、物理、化学等领域的复杂问题，开发了Irena软件。它被广泛用于为支持以美国阿贡国家实验室的先进光子源APS为光束的SAXS和USAXS分析，也可用于世界各地的一些其他设施。　　研讨会上，软件的开发人，APS成员Jan Ilavsky将介绍软件的使用。将带领用户针对不同的分析方法进行数据输入，软件操纵，绘制图形，以及输出结果。软件的原理及对于多种问题的适用性将会被讨论。　　参会人员可以带着自己的电脑(Windows or Mac OS)，会场将会提供演示版的Igor 6软件，以及最新的SAXS软件版本的CD，和其他资料。另外，欢迎与会人员带自己的SAXS实验结果来进行讨论。　　Irena是一个用于小角散射(SAXS, SANS, USAXS, USANS)数据分析的工具包。有关该软件的更多细节，请访问：http://usaxs.xray.aps.anl.gov/staff/ilavsky/irena.html。　　主题：XRF定量分析(全天)　　地点：Standley Ballroom II　　主办单位&主讲人:　　日本理学，M. Mantler, michael.mantler@rigaku.com　　华盛顿大学，W.T. Elam　　帕纳科，B. Vrebos　　上午：传统方法和资源　　1、传统的基本参数和数学模型。　　2、经验和理论影响系数。　　3、基本参数收集：来源，可用性和可靠性。　　4、免费的Excel工具用于基本参数数据和简单计算的对照。　　下午：先进的方法　　1、补偿方法(标准此外，内部标准，重吸收剂，康普顿散射)。　　2、层状材料，不均匀的样品，和表面粗糙的样品。　　3、轻元素、在轻质基体中的重元素分析、痕量元素分析。使用L和M线进行分析。　　4、光谱解析 文物。　　2013年8月6日 13:30-16:30　　主题：INTRODUCTION TO VOLUME H　　地点：Cotton Creek　　主办单位&主讲人:　　美国伊利诺理工大学，J.A. Kaduk，jkaduk@iit.edu　　主题：小角散射的建模与分析(全天)　　地点：Meadowbrook　　主办单位&主讲人:　　陶氏化学公司,B.Landes,bglandes@dow.com　　美国阿贡国家实验室，J. Ilavsky, ilavsky@aps.anl.gov　　主题：XRF分析样品制备　　地点：Standley Ballroom I　　主办单位&主讲人:　　美国Anzelmo & Associates公司J.A. Anzelmo,jaanzelmo@aol.com　　加拿大Corporation Scientifique，Claisse M. Bouchard　　美国Wyoming Analytical，C. Wilson　　本次研讨会将讨论粉饼、熔融物，采用XRF分析的基本物理原理和实验室操作，将会专门讨论铁矿石，精矿，球团矿，煤炭和粉煤灰检测的样品制备问题。　　主题：XRF定量分析(全天)　　地点：Standley Ballroom II　　主办单位&主讲人:　　日本理学，M. Mantler, michael.mantler@rigaku.com　　华盛顿大学，W.T. Elam　　帕纳科，B. Vrebos　　相关新闻：62届X射线分析应用大会国产厂商集体缺席编译：秦丽娟

8月5日，国家自然科学基金委员会发布“十四五”第一批重大项目指南及申请注意事项。其中，2021年数理科学部共发布10个重大项目指南，拟资助5个重大项目，项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。2021年数理科学部共发布10个重大项目指南如下：“超大型航天结构空间组装动力学与控制”重大项目指南“材料长效使役性能高通量表征的力学理论与实验方法”重大项目指南“活动星系核反馈在星系演化中的作用”重大项目指南“致密天体活动与爆发的宽能段时变与能谱研究”重大项目指南“基于强太赫兹源的声子调控诱导电子新结构与物性研究”重大项目指南“基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控及其应用基础研究”重大项目指南“粲夸克衰变中标准模型的精确检验”重大项目指南“基于LHAASO实验的粒子天体物理前沿问题研究”重大项目指南“先进核能系统中材料的若干协同损伤作用机理研究”重大项目指南“高精度X射线反射镜的关键科学与技术问题”重大项目指南10个重大项目指南关键内容如下：“超大型航天结构空间组装动力学与控制”重大项目指南一、科学目标瞄准超大型航天结构的减重设计和空间组装需求，提出满足在轨动力学要求的组装结构轻量化设计新理论；建立空间组装过程的“轨道-姿态-结构”耦合动力学新模型，揭示空间组装过程的耦合动力学演化新规律；提出空间组装过程的“轨道-姿态-结构”一体化稳定控制新理论；探索解决超大型航天结构动力学试验“天地一致性”问题的新方案。二、研究内容（一）超大型航天结构的轻量化和可控性设计。（二）超大型航天结构空间组装过程的动力学演化。（三）空间组装过程轨道-姿态-结构一体化稳定控制。（四）空间组装过程动力学与控制的地面模拟试验。“材料长效使役性能高通量表征的力学理论与实验方法”重大项目指南一、科学目标建立基于全场分析的梯度材料表征力学理论，发展多重物性宏微观高通量测试技术，通过结构与性能关系的多尺度机理研究和机器学习，构建材料短时数据与长效使役性能之间的映射关系，实现对其使役寿命的精准预测，应用于具有重要战略意义的高速列车车轴材料和全固态电池材料。二、研究内容（一）基于梯度样品全场分析的高通量表征力学理论。（二）梯度样品宏观层次高通量表征实验方法。（三）梯度样品微观层次高通量表征实验方法。（四）机理驱动的使役行为跨时空尺度映射。“活动星系核反馈在星系演化中的作用”重大项目指南一、科学目标获得不同光度活动星系核风的观测证据、以及风的速度、质量流与活动星系核光度的定量关系；将低红移星系气体的探测深度和中高红移星系的光谱数量提高一个数量级，并结合数值模拟，得到在不同红移处星系以及星系际介质的各种性质，特别是星系的恒星形成率、气体含量、星系际介质的X射线、发射和吸收线，及其与活动星系核反馈的内在关系；发展并完成星系尺度上的高分辨率数值模拟程序，获得不同的反馈模式分别对星系中气体和恒星形成率的影响以及风与辐射各自在反馈中起到的作用；将基于最真实和准确的活动星系核物理，完成一组包含新模型的宇宙学数值模拟，大幅改进目前的宇宙学尺度星系形成与演化研究。二、研究内容（一）活动星系核风的观测研究：反馈的内边界条件。（二）星系尺度上的活动星系核反馈：观测研究。（三）星系尺度上的活动星系核反馈：数值模拟研究。（四）星系外大尺度上的研究：观测约束以及宇宙学数值模拟。“致密天体活动与爆发的宽能段时变与能谱研究”重大项目指南一、科学目标发现几百个伽马射线暴，建立MeV能区高统计性的伽马暴样本，理解伽马暴相对论喷流的伽马射线辐射机制；监测上百例引力波、高能中微子、快速射电暴等爆发现象，揭示它们的爆发机制以及黑洞、中子星等致密天体的并合物理过程和机制；系统地获得十余个吸积中子星双星和黑洞双星的高能X射线时变和能谱演化特征和分类，理解黑洞周围的吸积过程、相对论喷流的产生以及硬X射线辐射机制；测量约十个致密星（中子星或者黑洞）的基本参数（质量、磁场、自转），理解致密天体的基本性质；开展银道面巡天，监视约200个X射线天体的活动，发现致密天体硬X射线新的活动并且开展后随观测证认研究。二、研究内容（一）极端天体爆发的物理机制。（二）黑洞X射线双星系统吸积与喷流过程。（三）中子星X射线双星系统吸积盘与中子星相互作用。（四）河内宽能段的巡天监测和后随观测研究。“基于强太赫兹源的声子调控诱导电子新结构与物性研究”重大项目指南一、科学目标围绕声子调控诱导电子新结构与新奇物性的研究目标，在研究手段上发展必要的突破现有太赫兹光源性能极限的强场产生新方法，实现具有宽频（整体频谱范围覆盖0.1-50 THz）、强场（场强突破GV/m）、高重复频率、频谱连续可调等优异特征的强场太赫兹光源，并通过人工微结构实现太赫兹近场强光场微区再增强条件；重点开展强场下非平衡态电子的多自由度（电、热、磁、光、谷、轨道）动力学物理过程研究，揭示光子与各量子激发在超强太赫兹光场范畴内的相互作用新机理（如电子、声子及光子复合激发机理）；探索实现声子态调控的远离平衡态的新型量子态（如高温超导相、拓扑量子相、Floquet量子态等）及化学反应（如合成氨反应）的远离平衡态相干操控新效应。二、研究内容（一）强场太赫兹源调控电子行为的理论研究。（二）超强太赫兹光场构筑及实验方法研究。（三）强场太赫兹源对量子材料相干调控研究。“基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控及其应用基础研究”重大项目指南一、科学目标针对片上全域光场快速调控的需求，通过超限制备技术突破铌酸锂薄膜新微纳结构、少层结构加工工艺，利用铌酸锂材料自身的多重特性，实现对光场以及部分相干光场的多维度超高速调控，实现对光场的强局域与非线性调控；发展基于电光效应的人工微结构光场多维调控新方法，并阐明其物理机理。从基础铌酸锂薄膜材料微纳加工技术开始，到片上集成光子器件，最后到片上光场快速调控，建立不同于现有光场调控的新体系。二、研究内容围绕基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控技术，发展基于电光效应的人工微结构光场多维调控新机理与方法；突破现有微纳加工技术的能力限制，开展铌酸锂薄膜刻蚀机理及微纳芯片制造工艺研究，利用高品质铌酸锂薄膜光场调控芯片实现超高速多维光场调控及其应用。（一）铌酸锂刻蚀机理及铌酸锂薄膜微纳芯片制造技术。（二）铌酸锂薄膜莫尔晶格结构中光场局域及片上非线性增强。（三）铌酸锂薄膜少层微纳体系时空光场多维联合调控。（四）基于铌酸锂薄膜的光场相干性快速调控及应用。“粲夸克衰变中标准模型的精确检验”重大项目指南一、科学目标利用BESIII采集的海量粲强子样本，特别是在3.773 GeV采集的20 fb-1的数据，充分发挥近阈粲强子成对产生、背景低和量子关联等独特优势，开展中性粲介子量子关联特性的研究，精确测量相关不同末态的平均强相位差和CP本征态成分比例，为CKM矩阵的相角的精确测量提供关键参数；精确测量CKM矩阵元和，检验CKM矩阵的幺正性，探索新的CP破坏来源；精确测量粲强子衰变常数和半轻衰变形状因子，与格点QCD理论计算值比较，刻度格点QCD计算，探寻超出标准模型新现象；系统地研究粲强子的强子末态衰变，研究强子谱学和末态相互作用，检验夸克味对称性；研究粲强子衰变，高精度检验轻子普适性，寻找稀有或禁戒的衰变过程，精确检验标准模型理论、寻找超出标准模型的新物理；在理论上发展和完善非微扰能区的格点QCD计算和有效理论模型，理解粲强子弱衰变的动力学，检验相关的唯象模型，提高对粲强子衰变中CP破坏、衰变常数和形状因子等理论预言的精度。二、研究内容（一）阈值处中性粲介子量子关联性研究。（二）粲强子的强子末态衰变机制研究。（三）精确测量CKM矩阵元和粲介子衰变常数。（四）精确测量粲介子半轻衰变形状因子和检验轻子普适性。（五）粲强子衰变中探索新粒子和新相互作用。“基于LHAASO实验的粒子天体物理前沿问题研究”重大项目指南一、科学目标瞄准银河系内1015eV宇宙线起源这一重大问题，基于LHAASO实验数据精确测量每个超高能伽马射线源的辐射能谱、空间分布和时变，联合国内外射电、光学、X射线等设备数据完成相应天体源的多波段观测和分析，建立和优化多波段辐射模型，研究带电粒子在天体中的加速过程与辐射特征，寻找宇宙线起源和加速证据，同时基于LHAASO数据完成银盘弥散伽马射线、膝区宇宙线分成分能谱和宇宙线大尺度各向异性测量，建立宇宙线在银河系内的起源、加速和传播的整体图像。二、研究内容（一）超高能伽马射线源的搜寻与测量。（二）伽马射线源多波段多信使研究。（三）伽马射线源内的粒子加速、辐射与输运过程的研究。（四）星际介质中弥散伽马射线相关物理研究。（五）基于宇宙线的能谱和各向异性测量研究其起源和传播。“先进核能系统中材料的若干协同损伤作用机理研究”重大项目指南一、科学目标瞄准服役于聚变能等先进核能的典型材料，充分利用国内大型托克马克、高热负荷测试和多束离子辐照等装置，厘清高能中子-嬗变氢氦、中子辐照-粒子流-热负荷两类协同损伤作用的耦合机制；阐明多种因素作用下材料遭受的协同损伤效应的机理；建立能够模拟上述协同损伤作用的实验与计算模拟方法；基于计算和实验模拟，实现在聚变堆等综合服役环境下国产低活化钢、氧化物弥散强化（ODS）钢、钨基合金等关键材料的筛选及性能评估。二、研究内容（一）高能中子辐照的离位损伤与氢、氦对材料的协同损伤作用机制研究。（二）高能中子辐照离位损伤与热负荷、粒子流对聚变堆第一壁协同损伤的作用机制研究。（三）多因素协同损伤效应的长时大尺度计算模拟方法建立。（四）聚变中子-氢-氦协同效应的多离子束模拟实验方法建立。“高精度X射线反射镜的关键科学与技术问题”重大项目指南一、科学目标基于超高精度反射镜表面形貌对相干X射线波前传输的影响，研究单晶硅纳米形貌的原子级构建规律，揭示超强X射线辐照下单晶硅材料和薄膜的损伤机理及力热变形机制；建立跨尺度全频谱纳米表面形貌的在线和离线高精度表征方法，发展大尺寸超高精度反射镜的复合加工技术和集成技术，实现相干X射线波前的在线实时操控和自适应主动补偿；形成具有自主知识产权的X射线高精度反射镜的全链条创新技术体系。二、研究内容（一）大尺寸复杂轮廓单晶硅纳米精度表面形貌构造规律研究。（二）全频谱纳米形貌的综合检测评估方法研究。（三）高亮度相干X射线与材料表面相互作用机制。（四）光机集成系统中跨尺度表面形貌的多物理场影响规律研究。

手持式能量色散X射线荧光光谱仪及其应用研究(李福生，电子科技大学教授、博士生导师）摘要光谱分析及信息科学被广泛应用于工业检测、污染防治等领域。X射线荧光光谱（X-Ray Fluorescence spectrometry, XRF）由于具有快速、无损、精确等优点，在环境污染监测、中草药鉴别、金属回收等方面具有十足的研究潜力和广阔的应用前景。人工智能及高端装备研究团队立足于自主研发的手持式X射线荧光光谱元素分析仪（TS-XH4000），利用X射线荧光光谱分析技术结合先进的人工智能算法开展土壤污染监测、土壤质量综合评价、铁粉元素测量等研究工作。团队研发的新一代手持式X射线荧光光谱仪采用具有可实现盲测，检出限低，可测微量元素等优势。1.引言能量色散X射线荧光光谱分析技术由于其快速、无损和精确的检测优点，目前已经被广泛应用于煤质分析、安检过程、资源勘采、货物通关、环境检测和中草药检测等领域[1][2][3]。能量色散X射线荧光光谱采用脉冲高度分析器将不同能量的脉冲分开并测量。能量色散X射线荧光光谱仪可分为具有高分辨率的光谱仪，分辨率较低的便携式光谱仪，和介于两者之间的台式光谱仪[4]。目前国内外同类手持式X射线荧光光谱分析仪主要包括美国品牌Niton生产的分析仪[5]，日本生产的Olymbus光谱仪[6]和日立光谱仪[7]等。这些光谱仪普遍存在精准度一般、采购成本较高、难以单独定制等问题。而本团队设计的X射线荧光光谱仪历经几代研发，采用智能AI算法，可实现盲测，检出限低，可测微量元素；采用全球首创9mm*5mm腰形窗口，保护探头、便于测细小物品及不规则物品；安全性高，所有仪器均配有已申请专利的探头保护盖，自检安全保护；且工作状态有灯带提示，配有物料感应功能，利于物体识别，很好保护操作者的安全。本团队光谱仪的所有核心技术都归自己所有，不受国外任何技术限制。本团队所设计和研发的型号为TS-XH4000-SOIL的手持式能量色散XRF光谱仪（基于 AMPTEK INC.的 SDD 探测器）利用智能能量色散荧光分析法可以同时得到检测样品的X荧光光谱图及样品中所含元素种类和含量，测量元素范围为Na(11)-U(92)。此外，团队结合新型人工智能算法，例如BP神经网络[8]、支持向量回归[9]、贝叶斯优化算法等[10]，设计了计算机校正软件，实现了基于X射线荧光光谱的中草药真伪鉴别，基于X射线荧光光谱的土壤重金属元素含量和铁粉含量的精确定量分析。2. 仪器组成本团队自主研发的手持式X射线荧光光谱仪集成先进智能算法、人体学设计外观结构、各型接口等，可在合金回收、土壤污染检测、中草药鉴别等众多领域应用。该光谱仪主要由激发源（X射线光管）、探测器、滤光片、多道脉冲幅度分析器等部分组成，结构示意图如图1所示。X射线管配有电源（最大电压50kV，最大电流200mA）。在仪器测量之前，需要先根据死时间、光谱信号噪声、光谱分辨率等指标将仪器的相关参数调整至最佳，然后通过检测纯元素的X射线光谱，完成能量刻度的定标，实现从通道数到能量刻度数的转换。接着，将定量模型算法需要的变量、算法参数、补偿系数、预处理流程等设定到主控内存中，完成采集完信号后并解析信号，最终反演物质的元素含量等信息，并通过WIFI或蓝牙将仪器所测量的精度显示到PC端。图1 手持式X射线荧光光谱仪的结构示意图本团队还设计了谱图预处理及模拟谱图生成的软件，其软件界面如图2所示。其主要功能包括：能量刻度转换、初级光源预处理、初级光源生成、Sigma计算、 XRF光谱模拟等功能。该程序可以生成多元素样本的 XRF光谱图及光谱大数据，为人工智能对样品的定性和定量分析提供数据支持，旨在实现元素的无标样的定性定量分析。图2 X射线荧光光谱分析仪控制程序主界面3. 土壤元素实验分析土壤质量综合评价与土壤中各种元素的含量有着密切的联系。因此本实验研究了XRF技术结合SVR算法定量分析土壤中铜（Cu）元素含量的可行性。如图3所示，本实验使用的设备是由课题组研究生产制造的手持式ED-XRF光谱仪，型号为TS-XH4000-SOIL，该设备的X射线管在45KV和25uA下正常工作。实验中采用了55个国标样品作为土壤标准样品，样本中每个待测元素都具有足够宽的含量范围和适当的含量梯度。图3 土壤样本与XRF光谱仪在验证中，将实验样品分为训练集和测试集两个集合，分别用于外部验证和内部验证。然后，基于灵敏度分析得出Cu元素主要受到Fe、Co、Ni、Cu等组分信息的影响，选择最优输入特征为该4种元素。使用最优输入特征和全部特征作为输入，基于贝叶斯优化算法找到最优模型参数，分别建立了预测土壤样品Cu元素含量的SVR定量预测模型。同时以全部特征作为输入建立了单参数PLS模型，通过5倍交叉验证(CV)选择单参数PLS模型的最优主成分个数为9。基于校准集数据分别建立了三种模型，利用这些模型对13个测试集和42个训练集数据中的Cu元素含量进行预测，结果如图4所示。图4 Cu元素的预测结果 (a):经过特征降维的SVR模型 (b):全部特征作为输入的SVR模型 (c):PLS模型可以看到，对训练集数据进行直接预测时，采用全部特征作为输入的SVR模型取得了最好的效果，其预测结果和原数据几乎一致(R2C= 0.9988, RMSEC = 6.9356)，然而，对于测试集数据采用全部特征作为输入的SVR模型获得了非常差的结果(R2P= 0.9146, RMSEP = 73.8296)。基于4个高灵敏度特征的SVR在预测测试集时获得了非常好的效果(R2P= 0.9918, RMSEP = 22.8803)，预测数据的一致性较好。在XRF技术结合SVR定量分析中，变量选择对于测试集的预测精度有关键作用。4. 中草药元素实验分析本实验采用30份金银花样品主要选择产地为山西、河南、湖南与广西省，其中每个产地各选择5份，共20份，并将样本命名为JYH-01~JYH-30。7份外观相似的山银花样品，产地为湖南省，样本命名为SYH01~SYH-07。3份粉末相似的商陆、多穗金粟兰、宽叶金粟兰样本，命名为DB-01~DB-03。三类真伪中药材的XRF数据集各有其特有的性质，本文使用t-SNE算法可以提取出三组XRF数据集的前350 维特征，将这些特征降维映射至二维图片中进行可视化分析，如图5所示。可以明显的看出这三组真伪中药材的 XRF数据集在图片二维空间中位于三簇不同的位置。从而三组样本在含有以上5种元素重要相关信息的350维数据在映射至二维中有了明显的区分，比原始XRF光谱图更容易理解与分析。图5 基于金银花、外观相似伪样本、粉末相似伪样本三组XRF样本集的t-SNE特征降维可视化图为更直观地了解这土壤和中草药XRF数据集的固有特性，利用t-SNE算法将350维的XRF特征映射到二维空间并在同一幅图中进行可视化分析。如图6所示，两个数据集在二维空间聚集成了两个分布位置不同的簇。首先，两组样本在含有重要相关信息的350维数据在二维图中有了明显的区分，比原始XRF反射光谱图更易于分辨。图6 两组XRF样本集的t-SNE特征降维可视化图5. 铁粉元素测量及实验分析针对手持式X射线荧光分析技术在铁粉行业的应用，本团队开展X射线荧光背景散射内标法用于铁粉元素测量的应用研究。首先，通过低电压高电流、高电压低电流、不同采集板的增益，选择合适的设备参数获取较优的特征X射线信号。接着，分别采用SiPIN、SDD类型探测器的手持式X射线荧光分析仪建模，Si-Kα峰、Fe-Kβ峰加背景散射线内标对铁粉中的元素含量进行建模。最后，根据含量已知的铁粉样品对所建立模型的确定度系数R2和均方根误差RMSE进行评估，选出不同场景情况下合适的应用模型。表1 SiPIN探测器时铁粉中Fe元素预测结果表2 SiPIN探测器时铁粉中Si元素预测结果表3 SDD探测器时Fe元素预测结果表4 SDD探测器时Si元素预测结果如表1和表2所示，为采用SiPIN探测器的建模结果。Si-Kα峰加背景散射线内标的结果，R2为0.9070， RMSE为0.0007； Fe-Kβ峰加背景散射线内标法的结果，R2为0.88，RMSE为0.0037。如表3和表4所示，为采用SDD探测器的建模结果。Si-Kα峰加背景散射线内标的结果，R2为0.9869，RMSE为0.0002； Fe-Kβ峰加背景散射线内标的结果，SDD探测器Fe建模结果，R2为0.9099，RMSE为0.0033。采用SDD探测器定量结果验证结果更好，这与SDD探测器性能良好有关。6. 总结本团队基于自主设计和研发的手持式ED-XRF光谱仪，结合人工智能算法对土壤重金属元素含量、中草药成分和铁粉元素含量进行准确定性、定量分析。所设计的TS-XH4000-SOIL光谱仪具有高精度和高可靠性，提出的先进人工智能算法框架可以有效校正土壤和铁粉XRF光谱和待测元素含量的复杂映射关系。因此，本团队研发的光谱仪和相应的人工智能算法软件在环境监测和保护、冶金行业及其他分析化学领域都有着广泛重要的应用。参考文献[1] 甘婷婷, 赵南京, 殷高方, et al. 水体中铬,镉和铅的X射线荧光光谱同时快速分析方法研究简[J]. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(6):7.[2] 王袆亚, 詹秀春, 袁继海,等. 偏振能量色散X射线荧光光谱测定地质样品中铷锶钇锆元素不确定度的评估[C]// 第八届全国X射线荧光光谱学术报告会. 0.[3] 张辉, 刘召贵, 殷月霞,等. 能量色散X射线荧光光谱法测定中草药中的Cd元素[J]. 分析测试技术与仪器, 2019, 25(3):5.[4] 张颖, 汪虹敏, 张辉,等. 小型台式EDXRF现场快速测定深海沉积物中稀土元素[J]. 海洋科学进展, 2019, 37(1):11.[5] Ene A, Bosneaga A, Georgescu L. Determination of heavy metals in soils using XRF technique[J]. Rom. Journ. Phys, 2010, 55(7-8): 815-820.[6] Adame A. Development of an automatic system for in situ analysis of soil using a handheld Energy Dispersive X-Ray Fluorescence (EDXRF)[J]. 2020.[7] Antunes V, Candeias A, Carvalho M L, et al. GREGÓRIO LOPES painting workshop: characterization by X-ray based techniques. Analysis by EDXRF, μ-XRD and SEM-EDS[J]. Journal of Instrumentation, 2014, 9(05): C05006.[8] Li F, Yang W, Ma Q, et al. X-ray fluorescence spectroscopic analysis of trace elements in soil with an Adaboost back propagation neural network and multivariate-partial least squares regression[J]. Measurement Science and Technology, 2021, 32(10): 105501.[9] Yang W, Li F, Zhao Y, et al. Quantitative analysis of heavy metals in soil by X-ray fluorescence with PCA–ANOVA and support vector regression[J]. Analytical Methods, 2022, 14(40): 3944-3952.[10] Lu X, Li F, Yang W, et al. Quantitative analysis of heavy metals in soil by X-ray fluorescence with improved variable selection strategy and bayesian optimized support vector regression[J]. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 2023, 238: 104842.作者简介李福生，电子科技大学教授，博士生导师。在核粒子能谱分析、蒙特卡洛模拟、人工智能与云计算技术、模式识别及智能系统、控制科学及多智能体、智能制造及智慧工厂等方面的研究与应用成果斐然，具有丰富的理论研究基础和工程应用经验。曾就职于美国GE-贝克休斯公司、荷兰皇家壳牌集团等国际 500强企业的科研院，并兼任美国北卡罗莱纳州立大学客座教授。近年来在国际权威杂志发表高水平论文30多篇，拥有2项国际发明专利和50多个国内专利，出版学术专著1册，参与多个国际重大研发项目。在仪器研制方面，成功研发了多代高精度手持式X射线光谱成分分析仪，且已经过上海市计量测算技术研究中心的专业鉴定，具有高灵敏度、高准确度、快速无损等特性，可广泛应用于石油、天然气煤层气勘探与开采，铀矿探测以及金属、食物、植物、土壤的检测等，对实现我国在地质考古、公共安全、环境保护、食品安全等领域的探测设备核心部件的升级及市场国产化产生了重大影响。e-mail：lifusheng@uestc.edu.cn

JEOL已经完成了JPS 9030 X射线光电子能谱仪的开发，并于2015年4月10日开始销售。　　近年来，对于高质量、快速、操作简单的表面分析仪器，以及对任何水平的用户和任何种类的样品都可实现高重复性分析的表面分析仪器的需求越来越多。JPS-9030采用了新设计的用户操作界面，能够进一步提升可操作性，并采用了巧妙的、新的现代化的时尚外观设计。　　JPS-9030采用新开发的Kaufman型蚀刻离子源可提供的蚀刻速率为1纳米/分钟至100纳米/分钟(SiO2)，并允许宽范围的设置。它能够适用于任何应用的剖面分析，从要求精度的分析到需要速度的分析。　　JPS-9030利用新开发的软件使得操作更加简便。SpecSurf Ver. 2.0现在采用了带状式的图形用户界面，在一个用户友好环境中，所有操作都只需动动鼠标就能完成。利用日本电子公司自有的自动定性分析功能，对多个采样点能够依次进行定性，定量和化学态分析。　　JPS-9030支持如角分辨XPS(ARXPS)和全反射XPS(TRXPS)技术，并且能够对表层1nm深度进行超灵敏分析(标准测量方法为6nm以上)。　　JPS-9030的销售量目标为每年20台。

p　　“科学仪器优秀新产品”评选活动由仪器信息网发起，旨在将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户。br//pp　　“科学仪器优秀新产品”评选活动自2006年起已经成功举办了十二届，该活动自推出以来，受到越来越多的仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。截至2017年度，累计申报厂商超过600家，申报仪器新产品近6000台，累计获奖仪器台数已超过300台。每届获奖仪器在“a href="https://www.instrument.com.cn/accsi/2019/" target="_blank" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong中国科学仪器发展年会/strong/span/a”上揭晓并颁发证书。/pp　　目前，第十三届“科学仪器优秀新产品”评选活动正在进行中。在新一届获奖名单揭晓之前，我们盘点一下曾经获奖的历届产品。/pp　　此次汇总的是历届获奖的X射线类仪器，详细名单如下：/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="111" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "时间/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "公司名称/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "仪器名称/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="2"p style="text-align:center "2017年度/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "Xplorex GmbH/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://m.instrument.com.cn/show/d-C281135.html"Planet便携式X射线衍射仪/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "赛默飞世尔科技（中国）有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://m.instrument.com.cn/show/d-C281866.html"Nexsa™ X 射线光电子能谱仪/a/span/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="2"p style="text-align:center "2016年度strong /strong/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "日本株式会社理学/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/C260118.htm"SmartSite RS手持X射线应力分析仪/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "江苏天瑞仪器股份有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/C244434.htm"wdx4000顺序式波长色散X射线荧光光谱仪/a/span/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="2"p style="text-align:center "2015年度strong /strong/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "荷兰帕纳科公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/C224774.htm"帕纳科Zetium X射线荧光光谱仪/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "四川艺精科技集团有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "XL短波长X射线体应力无损分析仪/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "2014年度/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "岛津企业管理（中国）有限公司/岛津（香港）有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100277/C218969.htm" target="_blank"岛津场发射电子探针EPMA-8050G/a/span/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "2013年度strong /strong/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "北京东西分析仪器有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100293/C171315.htm" target="_blank"XF－8100波长色散X射线荧光光谱仪/a/span/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="3"p style="text-align:center "2011年度strong /strong/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "荷兰帕纳科公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/C127634.htm" target="_blank"Epsilon3 X射线荧光光谱仪/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "江苏天瑞仪器股份有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/C132581.htm" target="_blank"手持式四代X荧光分析仪Genius XRF/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "德国布鲁克AXS北京代表处（BRUKER AXS GMBH）/p/tdtd width="257" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100251/C143278.htm" target="_blank"D8 Venture X射线单晶衍射仪/a/span/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="3"p style="text-align:center "2010年度strong /strong/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "德国布鲁克AXS北京代表处（BRUKER AXS GMBH）/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C123139.htm" target="_blank"D8 Advance 达芬奇X射线衍射仪/a/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "荷兰帕纳科公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C103242.htm" target="_blank"锐影X射线衍射仪Empyrean/a/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "聚光科技（杭州）股份有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C244881.htm"烟气重金属分析系统CEMS-2000 B XRF/a/span/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="5"p style="text-align:center "2009年度strong /strong/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "岛津国际贸易(上海)有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100277/C11887.htm"岛津电子探针EPMA-1720/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "德国布鲁克AXS北京代表处/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "高性能微区X射线荧光光谱仪/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "丹东奥龙射线仪器有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "工业CT检测系统/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "江苏天瑞仪器股份有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "span style="text-decoration:underline "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100572/C88254.htm"手持式能量色散矿石分析仪EDX P730/a/span/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "美国伊达克斯有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "Genesis Apex 2 能谱仪/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="3"p style="text-align:center "2008年度/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "德国布鲁克AXS有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "S2 PICOFOX 全反射X射线荧光光谱仪/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "英国牛津仪器公司-工业分析部/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "X-MET® 5100手持式X射线荧光光谱仪/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "荷兰帕纳科公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100646/C73886.htm" target="_blank" style="text-decoration: underline "矩阵探测器（PIXcel）/a/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap" rowspan="3"p style="text-align:center "2006-2007年度/p/tdtd width="236"p style="text-align:center "赛默飞世尔科技/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C39682.htm"K-Alpha光电子能谱仪(XPS)/a/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "天瑞（中国）仪器有限公司/p/tdtd width="257"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C12513.htm" target="_blank"EDX- Pocket-Ⅱ手持式X荧光光谱仪/a/p/td/trtrtd width="236"p style="text-align:center "精工盈司电子科技(上海)有限公司/p/tdtd width="257" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "SEA1200VX高性能能量色散型X射线荧光分析仪/p/td/trtrtd width="111" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "2004-2005年度/p/tdtd width="236" nowrap="nowrap"p style="text-align:center "深圳天瑞公司（江苏天瑞仪器股份有限公司天瑞仪器）/p/tdtd width="257" style="word-break: break-all "p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14980.htm" target="_blank"EDX6600 X荧光/a/p/td/tr/tbody/tablep　　(备注：技术的发展一直在推动科学仪器不断的更新换代，从而也导致一些曾经获奖的仪器已经不在展位。)/pp　　了解“第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI2019)”请点击年会官网》 》》 a href="https://www.instrument.com.cn/accsi/2019/" _src="https://www.instrument.com.cn/accsi/2019/"https://www.instrument.com.cn/accsi/2019//a /p

随着机器的小型化趋势，光学部件也在不断微小化，如摄像镜头中的透镜、传感器部件、光盘中的拾音器组件等。因此微小样品的准确测量十分必要。要准确获得这些微小样品的测定，需要缩小入射光束，以使光斑照射到样品上。日立开发了各种微小样品测量附件，为光电领域提高解决方案。1. 微小样品的透过率测量使用日立UH4150选配微小样品透过率测定附件和全积分球，利用φ1 mm 掩光膜即可测定透镜的透射率。图1 小尺寸透镜的外观 图2 两种透镜的透过光谱 微小样品透过率测定附件由聚光透镜、参比光束光阑以及微小样品支架构成，可准确测定微小样品和任意微小零配件的透射率。微小样品支架可搭载最大直径为φ20mm的样品，标配φ3mm的掩光膜，用户也可选配φ1mm的掩光膜等。图3 微小样品透过率测定附件 2. 微小样品镜面反射率的测定手机镜头和车载摄像头中图像传感器的红外截止滤光片尺寸微小，使用UH4150选配微小样品5度绝对反射附件即可测定滤光片的反射率。图4 红外滤光片的镜面反射光谱 可以看到滤光片在可见区的反射率低，在近红外区的反射率较高。微小5 °镜面绝对反射附件由反射附件、聚光透镜、参比光束光阑以及微小样品支架构成。与5 °镜面反射附件（标准）相比，样品位置的光束较小，支持微小样品反射光谱的测定。图5 微小样品反射率测定附件3. 微小样品的全反射率测定使用日立UH4150 搭配微小样品全反射/漫反射测量附件，测量了LED灯反射板的全反射率。图6 LED灯的反射板测定时使用铝制平面镜作为标准参考，利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝对值，得到全反射光谱如图所示。图7 LED 灯反射板的全反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%，可以有效利用LED灯光源的光通量，提高照明效率。综上案例，使用具有大型样品室的日立紫外可见近红外分光光度计UH4150，容易构建不同样品的光学测量系统，可搭配多种附件，实现低噪音测定微小样品。拨打 4006305821，获取更多信息

手持式X射线荧光光谱仪是通过内部高压发生器产生X射线激发被测物体表面电子，电子在跃迁时发生能量释放从而获得各种元素的特征谱线。在设计手持式X射线荧光光谱仪时，优先考虑的就是使用安全。手持式X射线荧光光谱仪的辐射几乎可以忽略不计，只要操作得当，不会对人体造成伤害。尽管如此，我们在使用仪器时依然要注意安全，这样才能保证操作者和其周围人员的人身安全。辐射在我们的生活中无处不在数据显示，人类每时每刻都生活在各种辐射中。来自天然辐射的个人年有效剂量全球平均约为2.4毫西弗，其中，来自宇宙射线的为0.4毫西弗，来自地面γ射线的为0.5毫西弗，吸入（主要是室内氡）产生的为1.2毫西弗，食入为0.3毫西弗。人每年摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25毫西弗。戴夜光表每年有0.02毫西弗；乘飞机旅行2000公里约0.01毫西弗；每天抽20支烟，一年有0.5至1毫西弗；一次X光检查0.02毫西弗。手持式X射线荧光光谱仪辐射安全常识在设计上，赛默飞世尔尼通手持式X射线荧光光谱仪在不进入测试界面测试时，不会发出任何电离辐射（即X射线）。对于一个给定的辐射源，三个因素决定了人体所接受的辐射剂量：1受照射时间受照射的时间越长，人体所接受的辐射剂量也就越大。辐射量与受照射时间成正比。2与辐射源的距离离辐射源越近，所受的辐射剂量就越大。所接受的辐射剂量与辐射源的距离的平方成反比。例如，距离辐射源1英尺所接受到的辐射量是距离辐射源3英尺所接受到的辐射量的9倍。因此，当仪器快门打开时，应保证手和身体的各个部位远离仪器的前端，以使所受的辐射量减至最小。3辐射屏蔽屏蔽指的是任何介于操作者和辐射源之间的材料。屏蔽材料越多，材质密度越大，所受到的辐射就越少。可选购测试架作为测试样品过程中一种附加的屏蔽装置，反向散射屏蔽附件也十分有效，对于某些应用特别适合。孕妇使用时应该注意：错误操作与使用会导致辐射暴露。操作人员对设备安全需负责：使用时，设备应该始终由受过正规培训的操作人员负责。不使用时，应放到安全地方存放。测量时，不要将手部接近设备头部。当检测窗口被物体覆盖时，安全指示灯亮。如果探测器未检测到物体时，不会产生出X射线。关于X射线设备仪器的辐射安全标准对人体伤害可以参照关于X射线设备仪器的辐射安全标准。在我国国家标准GB 15208。GB15208：1-2005《微剂量X射线安全检查设备第1部分：通用技术要求》中，对微剂量X射线安全检查设备提出的辐射安全指标是：设备的单次检查剂量不应大于5μGy；在距设备外表面5cm的任意处（包括设备的入口、出口处），X射线泄漏剂量率应小于5μGy/h。Gy（戈瑞）：吸收剂量，指人体受到电离辐射后吸收了多少能量。1千克被照射物吸收电离辐射的能量为1J（焦耳）时称为1Gy。即：1Gy=1J/kg。Sv（毫西弗）：有效剂量，是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的电离辐射量。它不仅与吸收剂量有关，而且与射线种类、能量有关。（1Sv=1J/kg，1mSv=10-3 Sv）首先设备本身应带有射线的屏蔽装置，比如说防护铅板和铅玻璃。其次，管头有光闸或者防护罩，主要照射面应该是密不透风的。至于漏散的部分，计量相对于要照射面更小，且波长变长，对人体的危害可以认为就更小了。X射线是直线不会拐弯。综上所述，只要正确操作手持式X射线荧光光谱仪，是不会对人体造成伤害的，手持式X射线荧光光谱仪的用户们可以放心地使用。操作手持式X射线荧光光谱仪注意事项扣动扳机之前请注意X射线穿越方位。检测过程中不要将身体任何部分接近检测区域，尤其是眼睛和手部。不要手拿样品至检测窗口进行测量分析，而是要将设备测试窗口抵住样品来进行测量。在检测小且薄的样品或低密度材料，例如：塑料，木材，纸或陶瓷时，请使用配选件安全遮挡或台式样品架进行检测。操作设备时，如果有需要，可以配备有正规机构认证的剂量计。

英飞思科学仪器X射线荧光镀层测厚仪EDX8000T plus全新发布经过多年研发，英飞思科学仪器全新推出X射线荧光光谱镀层测厚仪。主要优点：微光斑垂直光路，专为镀层厚度分析而设计高计数率硅漂移检测器 (SDD) 可实现快速，无损，高精度测量高分辨率样品观测系统，精确的点位测量功能有助于提高测量精度全系列标配薄膜FP无标样分析法软件，可同时对多层镀层及全金镀层厚度和成分进行测量 背景介绍材料的镀层厚度是一个重要的生产工艺参数，其选用的材质和镀层厚度直接影响了零件或产品的耐腐蚀性、装饰效果、导电性、产品的可靠性和使用寿命，因此，镀层厚度的控制在产品质量、过程控制、成本控制中都发挥着重要作用。英飞思开发的EDX8000T Plus镀层测厚仪是专门针对于镀层材料成分分析和镀层厚度测定。其主要优点是准确，快速，无损，操作简单，测量速度快。可同时分析多达五层材料厚度，并能对镀层的材料成分进行快速鉴定。 XRF镀层测厚仪工作原理镀层测厚仪EDX8000T Plus是将X射线照射在样品上，通过从样品上反射出来的第二次X射线的强度来测量镀层等金属薄膜的厚度，因为没有接触到样品且照射在样品上的X射线能量很低，所以不会对样品造成损坏。同时，测量的也可以在10秒-30秒内完成。 膜厚仪EDX8000T Plus产品特点全新的下照式一体化设计，测试快速，无需样品制备可通过内置高清CCD摄像机来观察及选择定位微小面积镀层厚度的测量，避免直接接触，污染或破坏被测物。软件配备距离补正算法，实现了对不规则样品（如凹凸面，螺纹，曲面等）的异型件的精准测试备有多种以上的镀层厚度测量和成分分析时所需的标准样品可覆盖元素周期表Mg镁到U铀SDD检测器，具有高计数范围和出色的能量分辨率自动切换准直器和滤光片（0.15mm,0.2mm,0.3mm） 膜厚仪EDX8000T Plus应用场景EDX8000T Plus镀层测厚仪可以用于PCB镀层厚度测量，金属电镀镀层分析；测量的对象包括镀层、敷层、贴层、涂层、化学生成膜等可测量离子镀、电镀、蒸镀、等各种金属镀层的厚度镀铬，例如带有装饰性镀铬饰面的塑料制品钢上锌等防腐涂层电路板和柔性PCB上的涂层插头和电触点的接触面贵金属镀层，如金基上的铑材料分析分析电子和半导体行业的功能涂层分析硬质材料涂层，例如 CrN、TiN 或 TiCN可拓展增加RoHS有害元素分析功能，电镀液离子浓度分析

Webinar仪器信息网：网络讲堂X射线衍射技术是通过对物质进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得物质的成分、内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。物质结构分析尽管可以采用中子衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱等方法，但X射线衍射技术是最有效、应用最为广泛的手段，应用范围已渗透到物理、化学、地球科学、材料科学以及各种工程技术科学中。仪器信息网将于2022年7月15日组织“X射线衍射技术及应用进展”主题网络研讨会。在X射线衍射分析中，不同靶材的特征辐射会激发与之对应的某些元素极强的荧光效应，引起测试数据整体背景偏高，弱衍射峰检测灵敏度降低，干扰样品的精确分析。马尔文帕纳科在锐影衍射仪上搭建了独特的高清光路，以准单色化入射光路模块BBHD或聚焦光反射镜模块配合全新的全波长能量色散检测器1Der，为用户提供全元素无荧光干扰的高质量衍射数据。高清光路技术适用于衍射仪中常用的铜、钴、钼、银等靶材，用户可根据样品情况自由选择靶材，获得最佳可能测试结果。此外，传统台式衍射仪受体积限制，一般仅用于常规粉末衍射测试。马尔文帕纳科新一代台式衍射仪Aeris可配备基于PreFIX预校准概念设计的薄膜掠入射附件和透射衍射附件，将样品测试范围拓展至多晶薄膜、高分子、药物等受困于择优取向的轻吸收样品，为空间受限的用户提供更多选择。7月15日（周五），马尔文帕纳科将参与仪器信息网网络讲堂“X射线衍射技术及应用进展主题网络研讨会”，由XRD产品经理王林博士为大家带来《X射线衍射技术多功能化在不同衍射系统上的发展》为主题的报告，向您介绍不断发展的功能附件搭配PreFIX专利技术，解锁立式或台式XRD的新技能。主题网络研讨会现已开放报名通道，期待您的关注和参与！■ 会议日期：2022年7月15日（周五）■ 会议时间：09:30-17:00■ 报告时间：14:30-15:00■ 活动类型：网络会议直播，需提前注册可以通过微信公众号“马尔文帕纳科”在线报名免费会议~ 报告嘉宾介绍 王 林 博士中国区 XRD 产品经理马尔文帕纳科王 林 博士，马尔文帕纳科中国区XRD产品经理。2004年毕业于清华大学物理系获学士学位，2011年于澳大利亚University of Wollongong伍伦贡大学获得博士学位，博士期间研究方向为超导薄膜材料。毕业后即加入帕纳科公司，从事XRD应用研究及技术支持。微观世界大有可为We' re BIG on small!Info关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物理和结构分析，打造出客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生切实的经济影响。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如大程度地提高生产率、开发更高质量的产品及帮助产品更快速地上市。联系我们：马尔文帕纳科销售热线: +86 400 630 6902售后热线: +86 400 820 6902联系邮箱：info@malvern.com.cn官方网址：www.malvernpanalytical.com.cn收录于合集 #XRD 12个下一篇【网络研讨会】线上线下同步直播，金属行业X射线分析技术高级培训班

p style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "常用的元素分析方法包括原子吸收光谱、原子发射光谱、X射线荧光光谱、能谱分析、等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱、有机元素分析等。其中，X射线荧光光谱技术（XRF），因其非破坏性、快速和廉价分析等特点，工程、品质管理等领域得到广泛的应用。那么XRF广泛应用性背后的原理如何？经历了哪些技术发展历程？又有哪些新技术出现？接下来，拥有17年 X射线荧光技术工作经验的日立分析仪器公司镀层分析产品的产品经理Matt Kreiner为我们做了解答。/span/pp style="text-indent: 2em "strongX射线荧光光谱仪（XRF）技术原理？/strong /pp style="text-indent: 2em "何为X射线？类似可见光线，X射线也是电磁波的一种，不同的是它的波长较之可见光为短，在100埃米到0.1埃米之间。同时，与一般的电磁波相比，X射线能够比较容易穿透物质，且物质原子序数越高，穿透能力越强。下图为X射线荧光产生的示意图。由于X射线荧光是元素所固有的能量，依据Moslay法则可对荧光X射线的能量做定性分析，同时，利用X射线荧光强度（光子数）则可做定量分析。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 446px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/99857032-fd94-4c20-8db0-d2a04b822e98.jpg" title="1.png" alt="1.png" width="400" height="446" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em "X射线荧光产生示意图/span/pp style="text-indent: 0em "span style="color: rgb(127, 127, 127) "（运作流程：主X射线对准样品；X射线与原子碰撞时，电子从其轨道中弹出；来自高能轨道的电子填充这些空隙，释放出元素和特定跃迁所特有的X射线；X射线由探测器收集和处理。）/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/noimg/6ebff279-9b2a-4b77-a8af-eccc2ab70f8f.gif" title="2.gif" alt="2.gif"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em "波长分散型和能量分散型/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) "（检出器收集的数据用于识别哪些元素存在，以及每个元素在测量部分中有多少）/span/pp style="text-indent: 2em "通常，X射线荧光分析装置大致分为两大类，即波散型（Wave Length-dispersive X-ray Spectroscopy WDX）和能散型（Energy-dispersive X-ray Spectroscopy EDX）。/pp style="text-indent: 2em "strong相对其他“元素分析”技术手段，XRF主要技术优势？/strong/pp style="text-indent: 2em "XRF是一种对多种材料中的一系列元素进行非破坏性、快速和廉价分析的重要技术。尤其台式和手持式XRF分析仪操作简单，通常不需要任何特殊工具或消耗品。/pp style="text-indent: 2em "这使得在生产线附近操作XRF分析仪成为可能，并提高了效率。常见应用如无机元素的元素分析，分析范围通常在Na（11）和U（92）之间；汽车零部件领域应用，经过优化的XRF，可分析常见镀层中的元素，分析范围通常在Al（13）和U（92）之间。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 292px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/aa1ef22d-46c2-4864-af44-0ec100009049.jpg" title="3.png" alt="3.png" width="450" height="292" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em "XRF光谱谱图示例/span/pp style="text-indent: 2em "strongXRF能“快速”检测的原因？/strong /pp style="text-indent: 2em "XRF检测快速的一个原因是测量是用X射线进行的，而X射线是以光速进行传播的。被测试的样品被与样品相互作用的初级X射线“激发”，并产生次级X射线，由精密的探测器进行信号转换，整个流程花费的时间很短暂的。/pp style="text-indent: 2em "然而 “快速”检测与 “精准”两个方面往往是此消彼长的矛盾关系，所以保证XRF“精准”性也是很重要的。一般可以通过一些优化技术、软件控制、减少操作中时间、减少间隙停机时间等技术手段来实现。例如，日立分析仪器公司FT160的创新多毛细管体系结构技术，这是一个聚焦光学元件，由一组弯曲为锥形的细小玻璃管组成，X射线通过反射引导穿过管道，类似于光纤技术中的光引导方式。毛细聚焦管光学元件与微束X射线管匹配将比传统系统更多的信号引导到样品，收集更多的X射线管输出。其焦斑小区域上的X射线强度比传统机械准直系统高出几个数量级。从而实现“快速”与“精准”的优化。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 185px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/98196092-7da2-4885-85f7-86b63b42abef.jpg" title="4.png" width="600" height="185" border="0" vspace="0" alt="4.png"//pp style="text-align: center"img style="width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/c2ee2177-8ad6-4258-b867-553e8bfd1d1a.jpg" title="5.png" width="400" height="267" border="0" vspace="0" alt="5.png"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em "X射线荧光镀层厚度测量仪 FT160系列/span/pp style="text-indent: 2em "而传统传统XRF为测量较小尺寸样品（如镀层样品），使用机械准直装置将X射线管的光束尺寸减小到几分之一毫米，达到减小光束尺寸的目的。但这一过程通过在X射线管前方放置一块钻有小孔的金属块实现，仅允许与孔对准的X射线穿过并到达样品。绝大多数X射线输出因被准直器块阻挡而不能用于分析，削弱了检测效率。/pp style="text-indent: 2em "strongXRF主要应用领域有哪些？/strong/pp style="text-indent: 2em "以镀层厚度测量为例，当涉及到镀层及相关测试需求时，一般都会用到XRF，而汽车行业就是应用最密集的行业之一。由于XRF允许快速和现场测试，因此它适合制造生产线。原始的设备制造商都需要依赖XRF，因为每辆汽车平均有约15000个部件，上面涂有各种金属和其他镀层，以确保导电性或绝缘性。然而，汽车组装是需要快速流水线进行的，这些部件需要在现场进行测试，XRF便发挥了重要作用。总之，XRF允许在不干扰生产制造过程的情况下进行质量控制，这成为其广泛被应用的重要原因之一。/pp style="text-indent: 2em "strongXRF产品技术发展历程？/strong/pp style="text-indent: 2em "以日立分析仪器公司产品为例。镀层分析方面，日立分析仪器公司提供一系列用于镀层分析的台式XRF测试解决方案，是该领域的先驱。日立在1978年便推出了SFT155/156，这是第一台使用X射线管的台式XRF镀层分析仪。2011年推出FT110，随后2012年推出X-Strata920，2015年推出FT150。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/4a486c78-ef23-45f9-9912-e85db756f0c4.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em "X射线荧光镀层厚度测量仪系列/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 277px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/fb177589-3235-4725-ba51-a62ada2b7608.jpg" title="7.png" alt="7.png" width="600" height="277" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em "X射线荧光分析仪系列/span/pp style="text-indent: 2em "目前日立分析仪器公司的产品范围包括具有半导体检测器的X-Strata920、具有用于大容量测试的高级功能的FT110A和新推出的FT160等。如上所述，FT160将SSD检测器与多毛细管光学器件结合使用，以精确测量纳米级镀层的更小特征。多毛细管光学器件与微点X射线管匹配，以收集更多的管输出。这将其聚焦在通量比机械准直系统大几个数量级的较小区域上。这意味着可以更快，更高精度地测量更小和更薄的特征，从而更容易符合规格。/pp style="text-indent: 2em "strong集透视CT、显微成像、XRF技术于一身的EA8000/strong/pp style="text-indent: 2em "除了常规XRF产品，日立分析仪器公司还有一款比较特殊的产品EA8000，其集合透视CT、显微成像、XRF技术于一身。EA8000A的推出是为了满足电动汽车用电池日益增长的质量控制需求。它能快速检测锂离子电池内的金属颗粒污染物，有助于防止这些颗粒存在时发生的灾难性故障。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 280px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/db78fcfc-5183-420d-89e3-05de37cc7fa8.jpg" title="8.png" alt="8.png" width="280" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-indent: 0em color: rgb(0, 176, 240) "锂离子电池· 燃料电池用X射线异物分析仪 EA8000/span/pp style="text-indent: 2em "EA8000是一体式设计，从而实现更高的效率。将X射线成像单元、荧光X射线分析仪和光学显微镜被集成到一个系统中并链接以自动提供结果。与传统仪器相比，检测速度和金属污染物识别的时间要短得多。操作员可以简单地放置样品并进行测量，从而实现高效的工作和生产力。/pp style="text-indent: 2em "三项技术的结合，使EA8000可以定位和识别电池内的破坏性金属颗粒，提供对大小、分布和颗粒类型的全面分析，这在控制电池质量时是非常关键的，快速分析、易用性和自动化支持大批量生产等性能帮助电池企业顺利实现交付目标。/pp style="text-indent: 2em "这些技术的结合不仅提供了锂离子电池关键区域内金属颗粒的大小、分布和类型的独特综合图像，而且极大地缩短了成像时间。检测时间可缩短至3至10分钟，比常规时间缩短100多倍。这一点非常重要，电极材料、燃料电池隔板和锂离子充电电池中的金属颗粒污染会产生热量，降低电池容量和寿命；一些情况下，杂质还会导致火灾。因此，电池制造商需要对直径约20µ m的金属颗粒进行快速检测和元素识别。而EA8000A设置测量参数后，可自动捕获X射线图像，检测和识别金属颗粒，提高故障分析和测试的效率。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongMatt Kreiner简介/strong/span/pp style="text-align: left text-indent: 2em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 113px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/47231b47-e116-4abb-9d58-e749c0f16363.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg" width="113" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "马特· 克林纳 （Matt Kreiner）是日立分析仪器公司镀层分析产品的产品经理。他有17年的X射线荧光技术工作经验，职业生涯始于应用工程师。Matt居住在芝加哥，拥有美国西北大学（Northwestern University）化学工程学士学位。/p

table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600"tbodytrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "成果名称/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "微束X射线荧光谱仪/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "北京师范大学/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="183"p style="line-height: 1.75em "程 琳/p/tdtd width="159"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="192"p style="line-height: 1.75em "Chenglin@bnu.edu.cn/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□正在研发 √已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□技术转让 √技术入股 √合作开发 √其他/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介： /strongbr/ 利用毛细管X光透镜会聚X射线的特点，研发出毛细管X光透镜的微束X射线荧光谱仪。在计算机软件的控制下，实现样品微区的点、线和面扫描分析。根据实验的需求，可配备聚焦光斑直径从10-200微米的毛细管X光透镜。基本参数法的定量分析软件，可实现不同形状、不同基体的多种类样品的定量分析。在工业生产、科学研究和文物保护等领域有广泛的应用前景。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景： /strongbr/ 微区的X射线荧光分析，微区的光斑根据实验的需要从10微米－200微米之间选择，实现样品微区的点、线扫描和面扫描分析。适用于工业生产、科学研究、贵金属检测和文物保护等多领域，有广泛的市场前景。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况： /strongbr/ 拥有自己核心的技术和专利。/p/td/tr/tbody/tablepbr//p

一般来讲仪器的电气参数随温度变化而漂移，致使测量结果会受到一定影响。尽管我们采用的是电制冷全数字脉冲型处理技术和用软件的办法来消除漂移，但其测量结果还是会受到一定的影响。接下来和一六仪器一起了解X射线荧光光谱仪仪器常规保养与维护。　　X射线荧光光谱仪仪器常规保养与维护：　　一、光管老化　　本公司采用业内一流的X射线光管，很少有坏的例子。但X射线光管的寿命不仅取决于光管的质量，而且很大程度上依靠使用者的保养和维护。光管的保护主要来自二个方面：　　1、当仪器在测量时，不要突然断电，应先关闭软件，再关闭光谱仪 　　2、光管老化。当仪器在初次使用或放置3天以上不用的情况下，测试前务必先做光管老化。光管老化工作由仪器根据设定的条件自动进行。　　二、清理样品室　　X射线荧光光谱仪是比较精密的仪器，不仅实验室要求保持干净，仪器内部也要求干净。特别是对于经常测量粉末压片样品的用户，要定期清洁载物台和样品室，保证样品和仪器内部不受污染，保证测试的数据准确可靠。样品室的清洁方法：　　1、打开样品腔的上盖，套上探测器保护盖。　　2、用吸尘器的吸管伸入样品腔吸取灰尘。　　3、保证吸尘器的吸管远离探测器的头部位置，以免损坏探测器端面的脆弱薄膜。　　三、开机和关机　　严格按《手册》要求的顺序开机和关机。在仪器开机后，预热5~10分钟后，使电路工作在稳定的状态后，才开始进行正常测试。如果短时间内不需测试时，不用关闭仪器。　　四、软件的日常维护　　将测试数据和测试用的相关文件定期备份，可备份到D盘或光盘。　　由于仪器配置的不同和软件版本的变化，X射线荧光光谱仪维护所提到的操作步骤可能会有一些变化。如果在仪器的使用过程中有任何不清楚的地方，请与仪器供应商或相关服务人员联系，我们将竭诚做好售后服务工作，保证您的光谱仪工作在最佳状态。　　以上就是一六整理分享的关于X射线荧光光谱仪仪器常规保养与维护，希望可以帮助到大家。想了解更多相关资讯，欢迎持续关注。

10.11直播！X射线荧光分析技术与应用新进展，大咖分享，不容错过！X射线荧光光谱仪已成为大多数实验室及工业部门不可或缺的分析仪器设备，其作为一项可用于确定各类材料成分构成的分析技术，已经成熟运用多年。一般可用于分析固体、液体和粉状物，其可识别浓度范围较宽，最低可至百万分级，既可以提供被测样品的定性信息，也可以进行定量测量。具有分析速度快，可测量多种类型的元素及其在不同类型材料中的含量浓度，技术成本较低等优势。为积极推动X射线荧光光谱的快速发展，展示X射线荧光光谱最新技术及应用，仪器信息网将于10月11日举办"X射线荧光分析技术与应用新进展”网络研讨会。此次网络会议为参会者提供一个在线交流、学习平台，让大家足不出户便能聆听到精彩报告。会议日程会议时间报告题目报告人14:00-14:30X射线荧光光谱无标样定量分析方法及其应用卓尚军中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员14:30-15:00材料分析利器：赛默飞EDXRF产品+UniQuant无标分析软件居威材赛默飞世尔科技（中国）有限公司 XRF及XRD应用专家15:00-15:30X射线荧光光谱仪在地质野外现场中的应用樊兴涛国家地质实验测试中心 副研究员15:30-16:00EDXRF的多样化应用及新品介绍方瑛岛津 产品专家16:00-16:30X射线荧光准确快速分析及其在水泥生产质量控制中的最新应用刘玉兵中国国检测试控股集团股份有限公司中央研究院 总工/教授级高工16:30-17:00X射线荧光在钢铁（不锈钢）成分测定的应用及研究王化明酒钢集团不锈钢分公司 主任工程师/高级工程师演讲嘉宾（排名不分先后）会议报名点击下方链接或扫描二维码报名链接：https://insevent.instrument.com.cn/t/g5a 扫码报名赞助参会请联系扫码联系

X射线荧光光谱仪在我们生产的各个领域都有广泛的应用，对于企业生产质量的保障都有重要作用。X射线荧光光谱仪也经历了长时间的发展过程，在发展的过程中不断突破技术瓶颈，变得越来越好。那关于X射线荧光光谱仪的发展历史，你了解多少呢?跟着X射线荧光光谱仪生产厂家一六仪器来了解一下吧。　　1895年德国物理学家伦琴发现X射线 　　1969年美国海军实验室研制出第一台EDXRF 　　1990年北京中产电子、上海硅酸盐研究所、成都地质学院、西安262厂、西安海通原子能研究所、重庆地质仪器厂研制EDXRF 　　1997年德国菲希尔在中国注册公司销售EDXRF测厚仪 　　2000年英国牛津仪器在定型自有FP算法 　　2001年英国牛津在中国注册公司销售EDXRF测厚仪 　　2003年德国费希尔仪器在定型自有FP算法 　　2005年日本精工仪器在中国注册公司销售EDXRF测厚仪 　　2009年国内仪器厂商海外购买FP算法推出EDXRF测厚仪 　　2017年一六仪器全新EFP算法成熟，推出新一代EDXRF测厚仪 　　一六仪器发展历程：　　2009年一六仪器团队成员根据多年的EDXRF研发及应用经验，重新搭建更新一代算法、结构、部件及控制总成系统。　　2012年算法模型和新型搭建成功，部件开始投入市场。　　2015年EFP核心算法的软件进行整机测试其最小测量面积、变焦、及复杂多层的能力。　　2017年12月正式发布新型测厚仪XTU系列及EFP算法软件。　　至今相继推出了XTU、XAU、XTD、XAD等系列的多种仪器型号，功能包括涂镀层分析、Rohs检测、地质地矿全元素分析、古董珠宝贵金属检测。　　以上就是X射线荧光光谱仪生产厂家一六仪器给大家整理的全部内容，如果大家想要了解更多关于X射线荧光光谱仪的内容，欢迎咨询我们。一六仪器专注于光谱分析仪器研发、生产、销售和服务。公司产品广泛的应用于环保、涂镀层、粮食、地质地矿、电子元器件、LED和照明、家用电器、通讯、汽车电子、航空航天等制造领域。

精工电子纳米科技有限公司开发生产可在短时间内对微小区域中微量有害金属进行高灵敏度测量的能量色散型X射线荧光分析仪[SEA6000VX]于近期全新上市。 能量色散型X射线荧光分析仪 SEA6000VX　　X射线荧光分析仪，因其便捷的操作性和分析的快速性，在对应RoHS指令等环境管制中被大量导入到零件及产品的入库出货检查中。除了RoHS指令以外，随着ELV指令、玩具规范以及RPF*1等等的无铅化、无卤化标准的建立，可以预见对于测量环境管制物质的需求将会日益增加。但是，为了进一步提高测量的效率，并对应复杂的测量需求，现有机型已经很难对应线路板等复合部件中无法拆解的特定微小区域的测量，以及线路板整体有害物质的管理等的需求，因此开发了这款能够满足这些需要的最新机型。 　　[SEA6000VX]大幅提升了灵敏度，实现了对微小区域的高速测量。由于配备了本公司自行研发设计的无需液氮高计数率检测器Vortex及全新设计的X射线源，更是得到了比以往机型高出10倍以上的灵敏度。对于原先在5mm～10mm左右比较大的分析范围内进行的微量有害物质测量，现在即使在0.5mm～1.2mm左右的微小区域内也能以相同或者更短的时间进行测量。 　　通过提高测量微小区域的灵敏度以及搭载高速电动平台，实现高速二维扫描。例如，对100mm x 100mm的实装线路板的高速扫描中，仅需2分钟左右就能检测出其中亚毫米大小的共晶焊锡。如果增加扫描的次数，大约花30分钟左右的时间就可以检测出RoHS指令中的规定值为1,000ppm级的铅含量，从而可以判断整个实装线路板中是否符合无铅制程的规范。 　　此外，[SEA6000VX]还配备了决定测量位置观测的高清晰度宽视野光学系统，以及高精度的X-Y平台，进一步提高了操作的便利性及测量的稳定性。 　　精工电子纳米科技有限公司针对有害物质测量所开发生产的X射线荧光分析仪中，既有的下方照射方式的SEA1000A、SEA1200VX等，加上此次全新上市的上方照射型「SEA6000VX」，可广泛对应不同的测量对象。 　　【SEA6000VX的主要特点】 　　1. 高速扫描测量 　　通过结合了大幅提高的微小区域X射线荧光分析灵敏度和高速电动平台，能够快速获得二维扫描图像。特别是强化了对线路板中铅的扫描，配备了铅扫描专用滤波器。让1,000ppm以下无铅焊锡中的铅扫描变成简单可行。 　　2. 宽视野高清晰度光学系统 　　可获得250mm x 200mm的20μm以下高清晰度的光学影像。从该光学影像可以直接精确指定测量位置，让操作性得到飞跃般的改善。此外，该光学影像可以和通过高速扫描获得的扫描图像进行重叠，可在大范围内进行高精度分析。 　　3. 微小区域中微量金属的高速测量 　　实现了高密度微小X射线束以及配备的高计数率检测器，加上充分考虑到X射线荧光检测效率的设计，实现了高灵敏度化。微小区域中微量金属或薄膜都可在短时间内测量。即使是1mm x 1mm左右的微小区域也可以以100秒左右的速度测量其中的有害物质。 　　4. 无需液氮的高计数率检测器 　　作为标准配置本公司独有的无需液氮的高计数率检测器，省去了繁琐的液氮补给程序。仅需数分钟的开机时间，同时电子冷却的规格具备了优异的可信性。运用的技术可以减少在液氮制造、搬运时产生的二氧化碳，以及提高测量速度后节省下的电力等，是一款考虑到环保问题的先进仪器。 　　5. 微小区域的镀层厚度测量 　　可在十秒左右的时间完成对0.2mm x 0.2mm面积中Au/Ni/Cu(金/镍/铜)等薄膜多镀层的镀层厚度测量。此外，也可对无铅焊锡镀层或化学镍镀层中含有的微量铅进行分析。 　　【上市日期】 　　2008年6月17日 　　【后注】 　　*1 RPF 　　Refuse Paper & Plastic Fuel的简称。以难以再次回收利用的旧纸、废弃塑料等作为主要原料的固体燃料。

仪器信息网讯 2010年12月20日，内蒙古地矿局与帕纳科公司在呼和浩特市内蒙古地矿局会议室举行了“内蒙古自治区地质矿产勘查开发局购买帕纳科移动式X射线荧光光谱仪货物到货交付仪式”。内蒙古地矿局副局长郑翻身、内蒙古地质矿产(集团)公司副总经理张峰、副总工葛昌宝、生产技术部长赵士宝、计划财务处处长顾旭东，帕纳科亚太区执行总裁Anant Bhide先生、中国区总经理薛石雷等出席交付仪式。交付仪式现场　　交付仪式上，内蒙古地矿局副局长郑翻身、帕纳科亚太区执行总裁Anant Bhide先生分别代表仪器交付双方讲话。内蒙古地矿局副局长郑翻身　　郑翻身局长讲话中说道，随着国家、内蒙古自治区经济建设的快速发展，经过过去几十年的探测、开采，我国尤其内蒙古境内的地表矿产正在逐渐减少，地质勘查、矿业开发已经向深部找矿发展，深部找矿、探测工作迫在眉睫，是今后找矿新突破的重要方向。相应的对于高品质的测试设备的需求也在逐步增加。　　内蒙古地矿局始建于1956年，是自治区境内从事地质勘查、矿业开发、工程勘察施工以及岩矿化学分析与测试鉴定、国土资源测量、水文地质和环境地质勘察工作的一支最大的专业地质勘查队伍。但作为一个成立50多年的地质勘查单位，内蒙古地矿局的找矿、测试等仪器设备已经有些陈旧、落后。大规模更换矿产探测、检测仪器设备已经势在必行，所以从本世纪初开始，内蒙古地矿局开始逐步更换仪器设备，这次交付的12台帕纳科X射线光谱仪器就是其中的一部分。　　最后郑翻身局长说道，在内蒙古地矿局这次大规模采购探测、测试仪器设备过程中，帕纳科公司是第一个举办仪器到货交付仪式的公司，体现了帕纳科公司对这次合作的重视。郑翻身局长代表内蒙古地矿局对帕纳科公司表示感谢。并希望今天交接的12台帕纳科X射线光谱仪器运作良好，为内蒙古自治区的地矿事业做出贡献，也为帕纳科公司打开地矿行业市场。帕纳科亚太区执行总裁Anant Bhide先生　　Anant Bhide先生首先代表帕纳科公司向内蒙古地矿局对帕纳科公司给予的信任表示感谢，很高兴能和内蒙古地矿局合作。　　Anant Bhide先生讲话中说道，帕纳科公司是世界上最大的X-射线光谱仪和相关软件及服务的供应商之一，具有70多年的行业经验。这次内蒙古地矿局采购帕纳科12台移动式X射线荧光光谱仪Minipal 4，对于内蒙古地矿局来说可能只是一件小事情，但对于帕纳科公司来说确是迈出了一大步，地矿行业一次性购买这么大数量的帕纳科仪器，对于帕纳科公司来说还是第一次。　　Minipal的含义是“小朋友”，帕纳科希望这个“小朋友”能够帮助内蒙古地矿局找到想找的矿产，而帕纳科公司将全力负责让“小朋友”更好的运转。Anant Bhide先生将象征12台X射线荧光光谱仪的12把钥匙、仪器证明文件交付郑翻身局长双方开香槟庆祝交付完成　　据了解，内蒙古地矿局此次购买的帕纳科12台移动式X射线荧光光谱仪Minipal 4为台式能量色散式X射线荧光光谱仪。其外形小巧，并且光管的最大功率仅为9W；具有世界上无需液氮冷却且能量分辨率最高的探测器—硅漂移探测器；可对固体、液体、油漆类样品直接进行分析，12个样品自动进样系统，节省人力和时间，适合企业大批量样品分析。　　这12台移动式X射线荧光光谱仪将配备给内蒙古地矿局下属的矿产勘查单位，作为车载或移动实验室的检测仪器。

位于墨尔本的XRF公司将收购Coltide 的x射线荧光漂移监测业务。　　位于阿德莱德的Coltide是一家x射线荧光漂移监测设备的制造商和供应商，x射线荧光漂移监测器主要被矿业公司和研究机构用于元素的精确校准。　　Coltide公司由Keith Norrish博士创立，Keith Norrish博士是波长色散x射线光谱法用于矿物分析研究的先驱。　　Coltide的x射线荧光漂移监测设备的生产制造将被转移到XRF公司在墨尔本的工厂，XRF公司的专业生产工艺和模式将确保制造出高质量和高使用寿命的产品。（编译：刘丰秋）

仪器信息网讯 2012年5月9日-12日，由中国钢铁工业协会、中国铸造协会、中国国际贸易促进委员会冶金行业分会、中国机械工程学会工业炉分会、中国耐火材料行业协会、中展集团北京华港展览有限公司主办的第十三届中国国际冶金工业展览会、第十一届中国国际铸造博览会、第五届中国铸造零部件展览会、第九届中国国际耐火材料及工业陶瓷展览会、第十一届中国国际工业炉展览会同期在中国国际展览中心(北京顺义新馆)隆重举行。江苏天瑞仪器股份有限公司展位　　江苏天瑞仪器股份有限公司参加了本届展会，并在现场特别展出了Genius 5000 X射线荧光光谱仪、EDX4500 X射线荧光光谱仪。Genius 5000 X射线荧光光谱仪　　Genius 5000 X射线荧光光谱仪是天瑞于2011年7月推出的一款新产品，是天瑞手持式四代X荧光分析仪(该产品为“2011年科学仪器优秀新产品”获奖产品)系列产品之一。该仪器采用了小功率端窗一体化微型光管、大面积铍窗SDD硅漂移探测器及微型数字信号多道处理器三大核心技术提升仪器性能。较三代手持式X荧光分析仪，增加了可充气系统，可采用常压充氦气系统对设备充气，从而实现检测从Mg开始的元素，大大扩展测试元素范围，满足特定客户轻元素检测需求。仪器自身具备防水防尘功能，并可在高温高湿环境下连续使用，其保护箱采用高强度军工用品，有良好的防潮防震防压三防功能。主要用于钢铁、废旧金属回收、机械制造与加工、锅炉压力容器等领域。

锌精矿化学分析方法以往都是采用湿法化学或ICP/原子吸收法，今年新增了第22部分，采用波长色散射线荧光分析锌精矿中Zn, Cu, Pb, Fe, Al, Ca, Mg共七种元素。标准已于2021年8月1日开始实施。 GB/T 8151.22-2020 锌精矿化学分析方法第22部分：锌、铜、铅、铁、铝、钙和镁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 岛津全系列的波长色散X射线荧光可满足以上标准对锌精矿的测试要求。部分元素测试精度实例：

测定原理X射线荧光是原子在受到初级X射线束激发后发生电离作用，发射出X射线光子。X射线具有波粒二象性，既可以看作粒子（能量），也可以看作电磁波（波长）。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量，根据普朗克公式：E=hc/λ，无论是测定能量，还是波长，都可以实现对相应元素的分析，其效果是类似的。据此，X射线荧光技术进行元素分析时又分为X射线波谱法（波长色散，WDXRF）和X射线能谱法（能量色散， EDXRF）。单波长X射线荧光全称“单波长色散X射线荧光光谱”（Monochromatic Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry，缩写为MWDXRF），属于波长色散X射线荧光技术。XOS专利的单波长X射线光路系统可以选择并且聚焦单色光束进行样品激发和进入检测器检测，这样可以大大降低信噪比，并且提供相较于传统XRF更高的精度，以及更快的测量速度。XOS专利的单波长X射线荧光光路系统相关标准目前单波长X射线荧光相关方法标准主要有以下：标准名称测量原理硫含量测定1NB/SH/T 0842-2017轻质液体燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7039汽油和柴油燃料中硫含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)氯含量测定1NB/SH/T 0977-2019轻质油品中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7536芳烃中氯含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)3ASTM D4929-2017原油中有机氯的测定方法C中可用单波长X射线荧光方法(MWDXRF)硅含量测定1NB/SH/T 0993-2019汽油及相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法2ASTM D7757汽油和相关产品中硅含量的测定单波长色散X射线荧光光谱法(MWDXRF)应用1——油品中的硫含量测定由于硫元素会造成工艺设备腐蚀、催化剂中毒、产品质量及环境污染等问题，所以硫元素的含量成为衡量石油及石油产品质量的重要指标。单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)目前得到广泛认可的应用之一就是测油品中的硫含量，在300秒的测量时间下最低检测限可达0.15ppm（Sindie Gen3），其相应的方法标准ASTM D7039已经被列为国五、国六成品汽柴油硫含量检测的方法标准之一，还可用于分析：直馏汽油、直馏柴油、精制汽油、精制柴油、催化柴油，甚至硫含量更低的重整原料油等各种中控物料，针对不同的应用场所分别有Sindie系列实验室台式、便携式、在线分析等解决方案，可满足客户多方面的需求。应用2——氯元素含量检测单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术应用之二是在氯元素方面的检测。无论是来源于采油助剂的有机氯还是来自有盐水或类似污染物中的无机氯，都可能造成设备腐蚀、催化剂中毒、管路堵塞、影响二次加工及成品油产品质量等各种潜在风险。因此，在石化炼油厂原油加工的整个过程中，氯元素的分析及监控一直都备受重视。典型的样品是氯含量控制在1ppm以下的石脑油，这类样品即使使用传统的库仑法分析，有的效果也不是很好，MWDXRF技术独特的光路结构可使最低检测限达0.07ppm(Clora 2XP)，即使是标准型的Clora，其LOD也可以达到0.13ppm，比较常见的分析对象还包括：重整原料油、直馏汽油、直馏柴油和常压装置常一线油等氯含量均在10ppm以内的样品。对应的方法标准是ASTM D7536和NB/SH/T 0977。针对原油中的氯含量分析，由于原油样品含水和颗粒物的特殊性，如果使用常规的静态测量法，测量结果会随着时间的推移而逐渐升高直至样品中的颗粒物质完全沉降。为此，XOS专门推出了Accu-Flow技术，使用一次性螺口注射器使样品以一定速率(20ml/min)连续流过测量杯（模拟在线连续测量的分析过程），很好地解决了静态测量的沉降问题。测量时间对测量结果的影响Accu-Flow技术另外，针对原油电脱盐工艺，XOS的MWDXRF技术也推出了专门的在线解决方案，不但可以实时监测原油脱盐前后中的氯含量，也可以监测脱盐水中的氯含量，使脱盐生产过程对氯含量的监控更加及时有效，帮助工艺及时发现和解决生产波动。在线氯元素监测控制示意图应用3——针对高硫低氯等样品中的氯含量分析单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术第三个有针对性的应用是针对高硫低氯等样品中的氯含量分析，由于硫元素Kα的特征波长为0.5373 nm，氯元素Kα特征波长为0.473nm，如果硫元素含量高、氯元素含量低，势必会影响氯元素分析的稳定性和重复性。而且目前石油石化行业常用的油品中氯含量的检测标准SH/T 1757（微库仑法）中明确指出不适用于硫含量大于0.1% （质量分数）的试样，而且样品中水含量对微库仑法影响较大。XOS的单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)可专门针对此类样品，如焦化汽油和焦化柴油样品，有相应的解决方案，比如使用标准型的Clora单波长氯分析仪，可使用手动输入硫含量的方法对硫元素的干扰进行校正，或者使用超低氯Clora 2XP或硫氯一体Sindie+Cl，对硫元素信号可自动检测并自动扣除，大大提高了分析效率和方法的简便性。超低氯Clora 2XP光路示意图硫氯一体Sindie+Cl光路示意图应用4——汽油及相关产品中硅含量的测定单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)技术的第四个应用是针对汽油及相关产品中硅含量的测定，成品油的硅元素主要来自清洗剂或消泡剂等外来污染物，主要的危害有可导致氧气传感器、火花塞、催化转换器出现二氧化硅沉积，影响车辆的正常行驶。MWDXRF测硅元素的方法标准是ASTM D7757和NB/SH/T 0993，ASTM D7757 是截至到目前唯一经ASTM 认证的汽油和乙醇中硅含量的测试方法。该方法可以测试石脑油、乙醇汽油、乙醇调合燃料、重整汽油及甲苯等样品中3-100mg/kg（ppm wt）的硅，仪器的最低检测限(LOD)可达0.65ppm。火花塞结垢燃烧室结垢(图片来源于“对油中掺杂硅是车“病因”！哈尔滨质监部门召开“淮南”油问题专家论证会得出结论“的报道)其他应用另外，单波长技术还有专门针对磷元素的应用，主要用于油品及水中总磷含量的测定，最低检测限LOD可达0.4ppm。八大优点总之，单波长X射线荧光光谱法(MWDXRF)凭借以下八个主要优点，可为广大客户提供专业化的解决方案，大大提高炼化企业分析检测工作的效率：（1）可实现极低浓度的测量；（2）所需浓度下较高的精确度（重复性r：S, 0.6 ppm @ 8 ppm；Cl, 0.14 ppm @ 1 ppm ,Si, 1 ppm @ 10 ppm ）；（3）单色聚焦光学元件，可消除90% - 95%样品基质效应影响；（4）无需频繁校准，标准曲线可使用6 – 12个月；（5）简易样品制备及仪器操作过程，有效避免人为误差，及不同实验人员之间的偏差；（6）直接测量技术（无需样品转化，比如燃烧或密度换算）；（7）无需消耗任何气体，仪器运行只需要电源即可；（8）符合标准方法：S: ASTM D7039, NB/SH/T 0842, ASTM D2622, GB/T 11140，Cl: ASTM D7536, NB/SH/T 0977-2019，Si: ASTM D7757, NB/SH/T 0993-2019等。(作者：上海仪真分析仪器有限公司 XOS市场开发经理 党相锋)

从即日开始至2015年9月30日止，日本电子针对旧机型老客户,Elementeye将提供特殊优惠价格。优惠机型为日本电子最新X射线荧光光谱仪JSX-1000S，具有易操作、高灵敏度及高通量、解决方案丰富等特点。更多仪器详细信息，请浏览JEOL官方网站：http://www.jeol.co.jp/en/products/detail/JSX-1000S.html

X射线衍射是获取材料晶体类型、应力状况、择优取向等结构信息的一种重要检测方法。近年来，X射线衍射仪更是凭借着无损、便捷、测量精度高等特点被应用于诸多领域。随着科技的不断进步和市场竞争的加剧，X射线衍射仪生产企业也不断地研发新产品以提升自身竞争力，满足用户的多样化需求。值此年末之际，回顾2023，仪器信息网特对两款让人印象深刻的X射线衍射仪新品进行盘点，以飨读者。布鲁克D6 PHASER一体化台式X射线衍射仪布鲁克（Bruker）作为全球领先的分析仪器企业之一，在过去的几十年里，创造了一系列革新的产品，为科学和工业界用户提供支持。2023年6月，布鲁克正式推出D6 PHASER台式X射线衍射仪，这款产品不仅大大拓展了衍射仪除粉末衍射以外的分析潜能，还填补了传统台式衍射仪与落地式衍射仪之间的功能性差距。D6 PHASER可用于X射线粉末衍射反射与透射几何、掠入射衍射与反射法薄膜分析以及块体样品应力和织构分析。其X光管功率为600W和1200W，最小步进角度0.002°，测角仪精准度0.01°，分辨率0.03°。功能强大的同时，D6 PHASER还兼具着可操作性与灵活性。基于布鲁克简单易用的软件及其对XRD分析方法的广泛了解，D6 PHASER能够以直观的方式对用户进行指导，让用户无需经过培训即可上手。奥龙 组合多功能X射线衍射仪AL-Y3500丹东奥龙传承了中国射线仪器五十余年发展史，是一家射线仪器行业技术力量与综合实力雄厚的高科技企业。2022年4月，丹东奥龙通过“揭榜挂帅”的形式揭榜了国家发改委高端仪器设备关键核心技术攻关项目，以研制国产高精度X射线衍射仪为目标，重点解决关键核心部件“卡脖子”问题，攻克关键部件的产业化，实现X射线衍射仪生产自主安全可控。在此背景下，X射线衍射仪AL-Y3500于今年重磅亮相。AL-Y3500采用固态X射线发生器，极大提高了衍射仪测量结果的稳定性；金属陶瓷X射线管，具有散热性好、运行功率高（40kV×40mA、50kV×40mA）、使用寿命长等特点；衍射角驱动采用步进电机驱动+光学编码控制技术，测角仪内藏式设计；在衍射角度测量范围内，衍射角度线性度小于0.02°。作为一款高性能、高精度的国产X射线衍射仪，AL-Y3500可对金属和非金属的样品进行定性、定量、晶体结构分析，配置相应附件后还可进一步用来研究高温、低温对材料结构的影响，以及薄膜样品结构分析，金属材料织构、应力测量等。众所周知，仪器创新对于科技进步具有重要的推动作用。希望X射线衍射仪生产企业能积极研发、持续创新，推出更多具有特色和核心竞争力的产品，助推相关产业高质量、快速发展。