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X射线荧光光谱仪（XRF）

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主题：【第六届原创】XRF For Dummies 《XRF傻瓜书》第五季——XRF的发展方向

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仗剑少年游

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x射线仪器发表于：2013/11/02 23:25:08 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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维权声明：本文为yue_qiu原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。

2013年10月底，在北京展览馆我们迎来了第十五届BCEIA，作为一个从事XRF检测十多年的土八路，这次到访BCEIA自然会对XRF系列产品关注较多。

众所周知，样品前处理其实对使用者的专业技能要求很高，任何样品、任何分析手段，只要存在样品的前处理，基本上非专业人士就得靠边站了。而XRF是一个另类。

在XRF上，仪器对操作者的要求和操作者对结果的要求达到了一个完美的妥协，没有条件精确制样，于是不妨接受一个无标半定量的结果。于此相对应的ICP则处于另外一个极端，精湛的前处理技术，期待精确的结果。从这个特点而言，XRF的应用还能得到进一步的拓展。

【一】小型化、智能化

相比与WDXRF，EDXRF的尺寸小巧了很多，而且对辅助设备（电源、水冷、气路）的要求要么低要么少，因此EDXRF开始逐渐装备在移动检测车上，成为车载分析检测系统的重要组成部分。在很多领域，EDXRF开始取代WDXRF，而且从对使用者的要求角度来看，EDXRF的技术门槛也比WDXRF要低。

手持式EDXRF以前主要针对金属材料进行检测，内置的可拓展的合金牌号库对快速鉴定金属材料作用重大。但是从上届（2011）BCEIA来看，已经有仪器厂商推出针对非金属材料样品进行检测的手持式EDXRF，可检测的金属元素范围也将下限延伸到Mg。

如果检测器、光源两个环节在材料上获得进一步突破，算法软件进一步加强，供建模用的样品进一步增多，不排除今后的手持式EDXRF会接管现在台式EDXRF的大部分工作。

下面的系列图显示的是对一个镁合金标样的完整检测过程：

一个基座其实直接将手持式EDXRF改成了下照式EDXRF，通过配件的设计，有可能是使手持式EDXRF变身为台式EDXRF（例如一个可以充氦的盒子……）

从检测过程来看，相当简单。这种仪器的培训可以在一个小时内完成，对使用者的专业技术背景可以为零（只要知道如何调菜单，如何扣扳机，如何导出数据即可），这在ICP、AAS等传统分析仪器来看是不可想象的。

基本参数法是XRF的经典算法，也是一种集成度非常高，表现非常稳定的算法，手持式EDXRF已经将算法集成到硬件水平弱于当前主流手机平均水平的掌上电脑中，表现已经相当让人满意了。在去年我组织的一次手持式EDXRF的横向比较中，我甚至发现一个直接以HTC手机为终端的手持式EDXRF产品（插上手机时，手机当做数据处理器，触屏什么的都有，拔下手机时，手机就是手机）。我真心赞美这家国产厂商，为啥国外的企业就没想到呢？仪器的数据处理软件是安卓版的，软件的安装使用对于大多数安卓手机用户都不是难事，因此软件端的使用门槛也降低了。

从这次BCEIA的感受而言，手持式EDXRF受关注程度非常高，毕竟价格相对便宜，操作相对简单，结果相对傻瓜，最重要的是，对于大多数用户而言，这就是他们想要的。因此手持式EDXRF的出镜率非常高。

这是另一款产品的检测过程，由于我拿错了样品，还误会了他们的检测结果，真是不好意思。

大名鼎鼎的尼通……结果有很理想的地方，也有不太理想的地方。

这款主打稀土元素，可惜我没有带相关样品。

其实这就是我在前面提到的那家国产厂商。小型化、智能化其实还有一层重要的意义，就是当前的分析检测工作越来越倾向于实地、即时检测，仪器只有在小型化、智能化程度较高时才能达到这种检测要求。仍以那家国产厂商为例，仪器的处理器本身又是手机，检测结果一出来，一条短信、一条微信、或者一个文件直接通过手机的网络就发回去了，要是再配有强悍的云服务，既能提高检测数据的质量，又能提高结果的时效性。

【专业化】

常有这种问题：我关心的元素就这几个，其他都不关心；我们只做这种样品……

有高大全就有小而精，这本身就是事物发展的两极，为了降低整体投入，提高感兴趣领域的检测效果，一些小型、简化的设备应运市场的要求而生。于是有了专门测ROHS的，专门测贵金属的，专门测油品硫含量的，还有类似帕纳科的E-1这样的小型台式EDXRF系统。

XRF这个分析测试体系颇有些“自我学习”的基因，对于类型化的产品，往往是越做越强，XRF厂商最后比拼的软实力可能不在硬件方面，而在于谁能在建模的时候积累足够多的样品。

【无损为王】

XRF有一个必杀技——无损检测，这一点在工业分析、品质控制方面非常有用，也是其他检测方法望尘莫及的地方（红外光谱也可以做到无损检测，但是毕竟范围较窄）。

图示仪器正在扫描一个电路板，然后通过mapping给出整个电路板上的元素分布。

对于文物的鉴定也可以通过这种方式，例如对印章进行mapping，看看油墨成分是否与所述相符，还有瓷器等等……

甚至有可能在不远的将来，一种集成了传统光路系统和XRF系统的手持式仪器可以让你握在掌心，在关心的样品表面掠过，然后一张完整的元素分布图就出来了。

强化在无损领域的检测特长也应该是XRF发展的方向之一。

【更高更快更强】

奥林匹克精神在分析检测领域同样适用，更新的材料，更高明的光路设计，更快的计算速度，更理想的算法，每一个环节都能促进XRF的进步，都可能为XRF带来大规模发展的契机。

我无意对这个品牌进行宣传，但是“能检测C”这一条让我很意外，也很惊喜。当然业内人士对此褒贬不一，但是从我的角度来看，这无论如何都是一种进步，至少代表了XRF发展的趋势。

【跨界】

这年头玩跨界的都火了，例如我是足球队里羽毛球打得最好的，是羽毛球队里足球踢得最棒的。这次BCEIA展会上，我就碰到一个玩跨界的EDXRF！用EDXRF测啤酒！而且让人和机器一同PK，看是人的味蕾准，还是机器的检测准。要知道啤酒整体上是个轻基体，用EDXRF进行检测，换在以前难以想象。

后来私底下咨询了一下，大概是把康普顿散射的谱图也利用起来了，建立一个所谓的指纹系统。有人说这是噱头，我不这么认为。工具是死的，人是活的，很多应用领域不是来自仪器自身的素质，而是来自于使用者的想象力，人才是决定性因素！我真心佩服拿EDXRF测啤酒、测奶粉的想法，真是太有才了！

【与其他仪器的联用】

XRF与其他分析测试手段的联用其实已经有很长时间了，最有名的或许是和扫描电镜的联用（请见拙文《如何构建一个基于X射线分析体系》http://bbs.instrument.com.cn/detail_2013_36_5042259.htm 和【微观看世界】钟表用人造红宝石轴承的生产工艺分析），以前也存在过简单的XRD和XRF的联用，或许在不久的将来，这种联用会得到进一步的加强，或者有更多的仪器能加入进来。

总而言之，我个人对XRF的发展前景充满希望，各位同行以后多交流多琢磨，一定能把XRF的应用带到一个新的高度。相对于新材料、新科技，我们才是厂商最重要的财富，最需要争取的力量，诸君共同努力，开创美好明天。

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wulin321

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2013/11/3 8:11:18 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

是在展会上拍的有没有逆天的仪器呀

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仗剑少年游

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2013/11/3 23:37:00 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 wulin321(wulin321) 发表:
是在展会上拍的有没有逆天的仪器呀

有，可以测C的EDXRF！！！

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sonne86400

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2013/11/4 8:32:53 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

貌似edx 对 c b都测不了吧嘘头而已手持的定性还是不错的有时做半定量都很困难

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〓疯子哥〓

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2013/11/4 9:38:43 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

没点评这几款仪器的特点？

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wulin321

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2013/11/4 14:08:35 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

仪器的更新和研发是要不断前行的

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loaferfdu

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2013/11/4 14:13:27 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 sonne86400(sonne86400) 发表:

貌似edx 对 c b都测不了吧嘘头而已手持的定性还是不错的有时做半定量都很困难

EDXRF确实测试不了B，但是C可以测试的。岛津有个卖得不多的型号EDX800就可以测试C。其实测试C关键点在于检测器的窗口和真空。Be窗是不能用的，需要使用一种特殊的聚合物窗口。

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loaferfdu

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2013/11/4 14:15:18 7楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 仗剑少年游(yue_qiu) 发表:
原文由 wulin321(wulin321) 发表:
是在展会上拍的有没有逆天的仪器呀

有，可以测C的EDXRF！！！

哪家的哪个型号？还是有几个不同的品牌都可以测试？

仗剑老师有没有实际验证一下C的测试效果？

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仗剑少年游

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新手级：新兵

2013/11/4 20:45:39 8楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 loaferfdu(loaferfdu) 发表:
原文由 仗剑少年游(yue_qiu) 发表:
原文由 wulin321(wulin321) 发表:
是在展会上拍的有没有逆天的仪器呀

有，可以测C的EDXRF！！！

哪家的哪个型号？还是有几个不同的品牌都可以测试？

仗剑老师有没有实际验证一下C的测试效果？

楼上说了！

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仗剑少年游

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2013/11/4 20:46:19 9楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 〓疯子哥〓(madprodigy) 发表:
没点评这几款仪器的特点？

不方便点评，但是会有一个综述的！

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仗剑少年游

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新手级：新兵

2013/11/4 20:49:48 10楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 loaferfdu(loaferfdu) 发表:
原文由 sonne86400(sonne86400) 发表:

貌似edx 对 c b都测不了吧嘘头而已手持的定性还是不错的有时做半定量都很困难

EDXRF确实测试不了B，但是C可以测试的。岛津有个卖得不多的型号EDX800就可以测试C。其实测试C关键点在于检测器的窗口和真空。Be窗是不能用的，需要使用一种特殊的聚合物窗口。

还是你懂得多，长知识了！使用这种聚合物窗口可以测其他元素么？

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