合金成分分析仪

基本内容

    一、概述

    合金成分分析仪是基于X射线理论而诞生的，它主要用于军工、航天、钢铁、石化、电力、制药等领域金属材料中元素成份的现场测定。是伴随世界经济崛起的工业和军事制造领域必不可少的快速成份鉴定工具。目前市场上此类产品有很多，比如尼通（NITON） XL2系列、XL3t系列等，由于它具有便携、高效、准确等优点使其在质量控制、材料分类、合金鉴别、事故调查等现场有着广泛的应用。金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定配方所合成的 具有金属特性的物质,目前已经知道的合金有几万种,这些不同的合金如何区分呢?这是我们生活中遇到的难题.传统的分析方法是通过化学分析方法,通过化学反应,沉积称重法计算出各元素的含量.这种方法需要耗费大量的时间,目前国外已经出现一种新的方法来取代了传统的化学方法,这种新的方法是采用XRF荧光光谱分析,通X射线原理,快速区分合金成分,并且能够测试合号.目前这种方法应用好的是美国伊诺斯公司.(伊诺斯中国服务中心,王深源,135-0964-3672).美国伊诺斯手持合金成分分析仪ALPHA-2000是世界的合金成分分析仪,能够检测几百种合金成分及合号.

    二、原理

    合金成分分析仪的是一种XRF光谱分析技术，可用于确认物质里的特定元素， 同时将其量化。它可以根据X射线的发射波长（λ）及能量（E）确定具体元素，而通过测量相应射线的密度来确定此元素的量。如此一来，XRF度普术就能测定物质的元素构成。?

    每一个原子都有自己固定数量的电子（负电微粒）运行在核子周围的轨道上。而且其电子的数量等同 于核子中的质子（正电微粒）数量。从元素周期表中的原子数我们则可以得知质子的数目。每一个原子数都对应固定的元素名称，例如铁，元素名是Fe，原子数是 26。 能量色散X萤光与波长色散X萤光光谱分析技术特别研究与应用了里层三个电子轨道即K，L，M上的活动情况，其中K轨道为接近核子，每个电子轨道则对应某元素一个个特定的能量层。

    在XRF分析法中，从X光发射管里放射出来的高能初级射线光子会撞击样本元素。这些初级光子含有足够的能量可以将里层即K层或L层的电子撞击脱轨。这时，原子变成了不稳定的离子。由于电子本能会寻求稳定，外层L层或M层的电子会进入弥补内层的空 间。在这些电子从外层进入内层的过程中，它们会释放出能量，我们称之为二次X射线光子。而整个过程则称为萤光辐射。每种元素的二次射线都各有特征。而X射线光子萤光辐射产生的能量是由电子转换过程中内层和外层之间的能量差决定的。例如，铁原子Fe的Kα能量大约是6.4千电子伏。特定元素在一定时间内所放 射出来的X射线的数量或者密度，能够用来衡量这种元素的数量。典型的XRF能量分布光谱显示了不同能量时光子密度的分布情况。

    三、合金成分分析仪特点

    ——便携、高效、准确可以在质量控制、材料分类、合金鉴别、事故调查等现场应用。

    ——选配小点瞄准模式，可检测被检测面积较小的样品，如：焊点、焊缝。

    ——配有高性能硅漂（SDD）探测器（25平方毫米）的合金成分分析仪，可轻松分析Mg、Al、Si、P等轻元素。

    四、合金成分分析仪检测的检测范围（摘自尼通仪器）

    XL2-800合金成分分析仪

    Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Nb, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn ,Sb, Ta, Hf, Re, W, Pb, Bi

    XL2-980合金成分分析仪

    Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Nb, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn, Sb, Ta, Hf, Re, W, Pb, Bi, Mg, Al, Si, P, S, Ru

    XL3t-800合金成分分析仪

    Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Nb, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn ,Sb, Ta, Hf, Re, W, Pb, Bi

    XL3t-980合金成分分析仪

    Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Nb, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn, Sb, Ta, Hf, Re, W, Pb, Bi, Mg, Al, Si, P, S, Ru

    五、合金成分分析仪应用领域

    ——合金材料鉴别（PMI）

    ——金属工业中质量控制（QC/QA）

    ——金属废料回收

    ——考古/文物鉴定

    合金成分分析仪的性能（莱雷科技仪器）

    1、采用新大面积SDD探测器技术，测试速度提高两倍，且测试数据具有更好的稳定性和重复性

    2. 采用了新的高计数率X射线管，阳极靶材升级为Rh靶，使Mg元素的检测性能提高四倍；

    3、采用了新的校准方式，使仪器的计数率提高两倍，有效提高了仪器的检测速度；

    4、采用了新的X-act count技术，极大提高了检测速度；

    5、配置全新的IDPP板。提高探测器温度稳定性和可靠性；

    6. Mg、Al、Si、P、S等轻质元素的检测下限（精度）提高了四倍

    7. 可准确分析镁合金、铝合金中的各种元素，如：Si、Al、Mg、Cu、S等

    8. 新的滤波轮更轻、更薄、有8 个滤波器，不同的元素采用不同的滤波器，产生好的分析效果

    9. 超高计数率提高仪器的检测速度和精度，全新的校准方式，保证结果的性。