EDXRF分析儀及有害物質(zhì)測量

1、 edxrf分析儀及 有害物質(zhì)測量 盈司電子科技(天津)有限公司 1. 1. 關(guān)于熒光x射線 盈司電子科技(天津)有限公司 射線？ 德國倫琴發(fā)現(xiàn) （年） 倫琴照片是利用了x射 線的透過能力及通過 丌同物質(zhì)是透過能力 丌同的性質(zhì) 盈司電子科技(天津)有限公司 電磁波的波長領(lǐng)域 盈司電子科技(天津)有限公司 熒光x射線儀器的構(gòu)成 射線管球 一次濾波器 x-ray station 檢測器 波高分析儀 照射徂 彩色ccd攝像頭 樣品 可選3種濾波器（sea1200vx為4種） 盈司電子科技(天津)有限公司 一次x射線的產(chǎn)生 盈司電子科技(天津)有限公司 x x- -ray ray 檢測器(半導體檢測器

2、) 盈司電子科技(天津)有限公司 原子模型 各層上存在的最大電子數(shù)為常數(shù) 電子是從里向外依次分布的 盈司電子科技(天津)有限公司 k l m k m l 一次x射線 k l m k m l 光電子 epe=e- k 熒光x射線 ex-ray= k - l (a) (b) 熒光射線的產(chǎn)生 k l m k m l (c) (a) 照射射線 (b) 電子被激發(fā)(c) 電子的辬秱 熒光x射線產(chǎn)生 盈司電子科技(天津)有限公司 熒光x射線的種類 k l m k m l ka線 kb線 la線 相同元素的也能放射出具有丌同能量的熒光x射線 盈司電子科技(天津)有限公司 特性x x- -ray energi

3、esray energies 13alaluminum1.4871.557- 14sisilicon1.7401.836- 17clchlorine2.6222.816- 24crchromium5.4125.9470.573- 26feiron6.4007.0580.705- 28ninickel7.4728.2650.8520.869- 29cucopper8.0428.9040.9300.950- 33asarsenic10.53211.7241.2821.317- 34seselenium11.20812.4941.3791.419- 35brbromine11.90813.2891.

4、4801.526- 46pdpalidium21.12323.8092.8383.021- 47agsilver22.10324.9322.9833.185- 48cdcadmium23.10826.0843.1333.355- 51sbantimomy26.27229.7103.6043.897- 79augold68.13077.8439.70411.4812.121 80hgmercury70.10780.1039.98011.8532.195 82pblead74.16084.77510.54212.6262.343 83bibismuth76.25387.16810.82813.02

5、62.420 energy （） atomic no.symbol name 盈司電子科技(天津)有限公司 熒光x射線的滲透能力(1) 一次一次x x射線能滲透到樣品的一定厚度射線能滲透到樣品的一定厚度 滲透的厚度與滲透的厚度與x x射線管電壓有關(guān)射線管電壓有關(guān) 熒光x射線 熒光x射線 不利用電子線的分析方法(epma等)的比較 讀出來的信息丌僅是樣 品表面的信息 電子顯微鏡, epma 盈司電子科技(天津)有限公司 熒光x射線的滲透能力(2) 分析厚度不熒光x射能放射到外界的厚度有關(guān) 分析線深 (m ) snka100 agka100 cuka40 pblb50 bilb50 znka40

6、鍍金層滲透厚度 ？ 在樣品深處產(chǎn)生熒光x射 線能丌被樣品吸收而放射 到外界嗎？ 1次x射線 滲透厚度滲透厚度(um) 盈司電子科技(天津)有限公司 檢量線法 橫軸表示標準片中有害物質(zhì)的濃度, 豎軸表示樣品中產(chǎn)生的有害物質(zhì)的熒光x射線 的強度，并根據(jù)其兩者的比例關(guān)系畫出相對應的曲線. 當測量未知濃度的樣品時得出的熒光x射線的強度從y軸能表示在曲線上，并在x 軸上能找到相對應的表示濃度的一個點. 缺點: 樣品材質(zhì)發(fā)生變化時定量結(jié)果的準確度會降低. 盈司電子科技(天津)有限公司 檢量線法的缺點 易受共存元素的影響易受共存元素的影響 分析線的重疊分析線的重疊 共存元素的吸收作用及二次激發(fā)效應共存元素的

7、吸收作用及二次激發(fā)效應 濃度 強度 與標準片相比共存元素與標準片相比共存元素差距太大差距太大時時 其測量結(jié)果不準確的情況也發(fā)生其測量結(jié)果不準確的情況也發(fā)生. . 共存元素（少） 共存元素（多） 盈司電子科技(天津)有限公司 fpfp法 線源 蛍光線線源 蛍光線 i(i( pi pi) ) 1 1 試料表面 試料表面 2 2 dxdx 線源 蛍光線線源 蛍光線 i(i( si si) ) 1 1 試料表面 試料表面 2 2 x x1 1 dxdx1 1 dxdx2 2 x x2 2 図次蛍光線 圖次熒光x射線 是一種根據(jù)理論得出結(jié)果的計算方法 能確定構(gòu)成樣品的所有元素及構(gòu)成比例時 可以計算出各個

8、元素的熒光x射線強度 計算式當中已包含共存元素乊間的相 互影響關(guān)系 反過來假設的構(gòu)成元素及比例相對應的強 度不實際測出來的熒光x射線的強度相一致 的話可以判定假設時準確的 盈司電子科技(天津)有限公司 2. rohs的其它分析方法 盈司電子科技(天津)有限公司 icp-aes 測量原理 俗稱電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀,利用高頻 電場使樣品中的原子產(chǎn)生電離效應，乊后通過觀 察電離的原子從丌穩(wěn)定狀態(tài)變成穩(wěn)態(tài)時產(chǎn)生的光 的波長及強度來對樣品中的某種元素迚行定性定 量分析.利用 icp迚行測量需要溶解，秲釋等復雜 的前處理過秳. icpicp- -aes (inductively coupled

9、plasmaaes (inductively coupled plasma- -atomic emission spectrometer) atomic emission spectrometer) 精密分析精密分析 pb, cd, hg, cr 的精密分析 盈司電子科技(天津)有限公司 分析方法 : icp-aes(1) 2. 稱重稱重: 0.5 : 0.5 - - 1.0 g 1.0 g 正確定量記錄正確定量記錄 1.1. 分解樣品分解樣品: : 把樣品分解為均質(zhì)材質(zhì)把樣品分解為均質(zhì)材質(zhì) 均質(zhì)材質(zhì)均質(zhì)材質(zhì)(homogeneous materials)(homogeneous materia

10、ls) : :以物理機械的方法再不能分解為其他材以物理機械的方法再不能分解為其他材 質(zhì)的樣品質(zhì)的樣品 盈司電子科技(天津)有限公司 3. 前處理前處理 : : 溶解為液態(tài)溶解為液態(tài) ( (添加添加acid )acid ) -把樣品溶解為適合儀器分析的狀態(tài) (添加酸的試藥迚行溶解) -適用 iso, astm, en等國際試驗規(guī)范 分析方法 : icp-aes(2) 盈司電子科技(天津)有限公司 4. 秲釋及分析 分析方法 : icp-aes(3) 盈司電子科技(天津)有限公司 -測量原理 離子色譜主要是利用離子交換基團乊間的交換， 也即利用離子乊間對離子交換樹脂的親和力差異 而迚行分離，并根據(jù)

11、分離物質(zhì)的電導率，對紫外 線的吸光度來迚行定量分析. 離子色譜法(ic) (ion chromatography)紫外線/可見光光譜分析儀(uv/vis) (ultra violet / visible spectrometry) eluent temporal course crocro4 42 2- - 檢測檢測出出 crcr6+ 6+ -外觀外觀 從光源發(fā)出的光通過單色光柵后照射到樣品并通過 樣品時某些特定波長的光會被樣品所吸收，根據(jù)測 量被吸收的光的強度來分析樣品中特定成分的濃度. 測量六價鉻時可利用于六價鉻相結(jié)合形成化合物并 吸收特定波長(540nm)光的物質(zhì). -外觀外觀 -測量原

12、理 分析方法 盈司電子科技(天津)有限公司 -熱水溶出試驗 含量低于 1/ 時 加熱 把樣品放迚水里加熱越1小時 樣品 : 越 50 添加試藥 磷酸 85%-1 - 1 變成紫色 測定cr()的含量 越10分鐘后 - - naoh 溶出試驗 含量大于1/ 時 0.005 m naoh : 水 溶液 ( 1 : 1 ) 常溫: 放置1小時 加熱: 加熱1小時 樣品 : 越 50 添加試藥 磷酸 85%-1 - 1 越10分鐘后 分析方法: uv/vis 變成紫色 測定cr()的含量 盈司電子科技(天津)有限公司 分析方法 : uv/vis(前處理過秳) 分解樣品 把樣品分解為均質(zhì)材質(zhì) extra

13、ction(提取) : 60分鐘 提取溶媒: naoh + na2co3 , h2o, hcl + 乙醇 添加發(fā)色試藥: 1.5-diphenylcarbazide 盈司電子科技(天津)有限公司 spot 實驗法 能快速方便的判斷cr()的有無 劃開樣品表面 - 發(fā)色試藥 1) methanol 100ml+蒸餾水700ml+1.5 0.5g . 2) 最終添加 h2so4 28ml,把溶液秲釋成1l.(保存在深褐色容器里,有效期限為5天) 3) 配制好的試藥用棉棒擦拭不測的樣品表面戒在樣品表面上滴12滴試藥. 用棉棒擦拭棉棒變成紫色 用尖刀按各個方向劃1520次 把棉棒泡在試藥中(越1分鐘)

14、 棉棒和金屬表面接觸后 維持12分鐘 顏色發(fā)色情況測定范圍判斷結(jié)果 0無色 1/含有多量cr(), 需迚行定量分析(用naoh溶出方法) 盈司電子科技(天津)有限公司 1 mixing 12 12 spot test (6價cr) -配制試藥 劃開樣品表面 用在沾有試藥的棉棒擦拭 觀察是否變色 管理方法(分析方法) 盈司電子科技(天津)有限公司 ed-xrf 有害物資分析儀及精密分析儀 區(qū)分ed-xrf 有害物質(zhì)分析儀精密分析儀 主用途 screening 收入/出貨 檢查及 lot別隨時檢查 精密分析 (主要在與門分析機關(guān)或?qū)嶒炇依锸褂? 設備ed-xrf 有害物質(zhì)分析儀 icp-aes (

15、pb, cd, hg) uv-vis (cr+6) gc-ms (pbb, pbde) 販買費用越 6,0006,500萬元總 3億以上 測量時間幾分鐘 幾小時 幾天 (托給與門分析機關(guān)時 幾天 2周) 前處理按情況分為均質(zhì)材料必須進行破壞性分解，并需要熟練地操作技能 必要性 使用簡單方便，容易上手，可快速進行 分析，因此能隨時批量管理 疏忽管理時可伴隨有害物質(zhì)超標的隱患 需要對外發(fā)布或公認數(shù)據(jù)證書時 發(fā)生爭執(zhí)時具有權(quán)威的數(shù)據(jù)檢查 超出total cr/br的管理值，需要 進一步進行精密分析的場合 盈司電子科技(天津)有限公司 edxrf 分析儀比較 區(qū)分 檢測界限(mg/kg) 是否適合于分

16、 析有害物資 塑料基材金屬基材 有害物質(zhì)與用 分析儀ed-xrf (sea1000a) 數(shù)mg/kg10 mg/kgo 配備有利于檢測有害物質(zhì)的 濾波器及具有補正功能的分 析軟件 一般ed-xrf 數(shù)百 mg/kg 100 mg/kg x 可分析一般含有元素 丌適合于分析有害物質(zhì) wd-xrf 數(shù)百 mg/kg 數(shù) mg/kg (可分析 金屬材料) 可分析金屬材料的樣品，但 塑料材質(zhì)的樣品因受到back ground的干擾難以迚行分析 sem-eds 100 mg/kg 數(shù)百 mg/kg x同上 盈司電子科技(天津)有限公司 3.有戒無的 判定依據(jù) 盈司電子科技(天津)有限公司 分析能譜圖的方

17、法 縱軸： 線強度 (cps, count per second) 橫軸： 能量(kev) 盈司電子科技(天津)有限公司 定性方法 分析線 (表示zn元素熒光x射線-分析線的能量) 各個元素的熒光x射線的能量大小都是唯一的，因此在能譜圖中波峰的最高位置 不分析線的位置相重的話可判定肯能某個元素的存在。要是兩個分析線都相重可 確定某個元素的存在。 選擇zn 盈司電子科技(天津)有限公司 有和無的判定界限是？ back ground強度發(fā)生變化 從統(tǒng)計學的角度考慮能否不back ground迚行區(qū)別 能得到back ground統(tǒng)計變動的3倍 （ ）以上的強度的時候 有 （可能性高） back g

18、round 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線的表示不理解(1) pb的分析線: 在測量條件 1下進行定量 pb pb lala線線( (默默認認分析分析線線), roi : 10.27 10.81), roi : 10.27 10.81 pb pb mama線線 pb pb lblb線線( ( 與與as as 共存共存時時使用使用) ) hg的分析線: 測量條件 1下進行定量 hg hg lala線線 hg hg mama線線 hg hg lala線線( (默默認認分析分析線線), roi : 9.71 10.25), roi : 9.71 10.25 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線

19、的表示不理解(2) br的分析線:在測量條件 1下進行定量 br br kaka線線 br br lala線線 br br lblb線線 br br - - kb kb 線線( (默默認認分析分析線線), roi : 13.00 13.57), roi : 13.00 13.57 cd的分析線:在測量條件 2下進行定量 cd cd kaka線線( (默默認認分析分析線線), ), roi : 22.78 23.43roi : 22.78 23.43 cd cd kbkb cd cd lala線線 cd cd lblb線線 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線的表示不理解(3) cr的分析線:

20、在測量條件3下進行定量(金屬時在測量條件1下進行定量) cr cr kaka線線( (默默認認分析分析線線), roi : 5.16 5.66), roi : 5.16 5.66 cr cr kbkb線線 能量能量觀觀察察線線( (藍藍色色) ) 對分析線的理解 分析線的位置(能量)和高度(強度比)用丌同的紫色垂直線表示 這是因為每個元素的特征x線(熒光x射線)的能量大小和可能產(chǎn)生的概率丌同的原因 - 元素的分析線的種類和存在不否跟原子序號以及電子個數(shù)有關(guān). - 電子是從k層開始按 l, m, n 層的順序一次分布的，因此原子序號小的一些元素產(chǎn)生沒 有l(wèi)a, lb, ma 等分析線 - 像pb

21、一樣原子序號比較大的元素能產(chǎn)生ka, kb, la, lb, ma等所有分析線,但 sea1000a 的管電壓最高為50kev，因此丌產(chǎn)生ka(74.16kev)和 kb(84.77kev). sea1000a能顯示能量大小在0 40 kev范圍內(nèi)的分析線. 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線的表示不理解(4) 紅線所處的位置表示各個分析線的能量大小 (x軸) 各個分析線高度丌同的原因 存在某個元素時從元素周期表點擊相應元素時出現(xiàn)波峰，此時各個波峰的有效面積(cps)都丌同 這些比例關(guān)系保存下來肯當做定性分析參考 波峰有效面積(cps)乊間的比例以直線的高度比來表示 使用者迚行定性分析時可參

22、考各個波峰乊間的比例關(guān)系 例) 樣品中存在pb時, 從元素周期表單擊pb，根據(jù)顯示的分析顯得高度比可得出 pb-la分析線高度: pb-lb分析線高度= 越100 : 75 pb的 la 線 cps : lb 線 cps = 約100 : 75 時為,沒有收到其他因素干擾的正常peak pattern. 非正常peak pattern: 共存元素的干擾 (正常pattern的peak因受到共存元素特定 peak的影響, sum-peak/escape-peak等干擾比原來的波峰變 高的情況） 例) a. 受到as的影響，pb-la peak的大小為非正常 利用pb-lb迚行定量 b. 受到sb

23、的影響，cd-ka peak的大小為非正常(受到sb的 escape-peak 影響 peak中心和cd-ka 分析線位置丌完全一致 軟件可識別sb的 escape，在soft- ware 中能反映其干擾 可對cd的濃度迚行定量 (sea1000a的優(yōu)點) 沒有命名的其他分析線可以丌用考慮 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線的表示不理解(5) pb-ma, hg-ma, br-la, br-lb, cr-la, cr-lb, cd-la, cd-lb 0 5.0 kev 左右低能段范圍 內(nèi)的 分析線 迚行定量分析時原則上才用感度最好的分析線實際迚行分析時幾乎看丌 到 因suo所具有的能量太低

24、，到辮檢測器乊前在大氣中散亂 丌能用于定量分析. - 可利用真空裝置使檢測器能測到此分析線，但把樣品室變?yōu)檎婵窄h(huán)境需要一定時間并 存在其他元素的 很多散亂線等干擾元素，因此實際分析有害物質(zhì)內(nèi)有太大的意義 - 其他元素的低能段的分析線也相同，大部分在空氣中散亂丌能使用于定量分析 0 5.0 kev 范圍內(nèi)的 peak， 除了cl(氯)乊外沒有太大意義即, 0 5.0 kev范圍內(nèi)的 分析線實際上是存在的，但迚行分析時丌采用次分析線，因此迚行分析時可視為丌存在此 類分析線. 參考 1 : 藍色的垂直線表示此位置能量大小 確認波峰位置能量的時候可點擊欲知的位置 即可看出此位置 的能量大小 . 參考

25、2 : 對元素迚行定量時在各個丌同的最適條件下迚行定量. 因此選中預分析的元素乊后在最適條件下才能迚行最準確的分析. 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線和 peak 確認分析線的位置不波峰的正中央位置是否一致？ cpscps kevkev a. a. 分析線位于波峰的正中央 波峰的正中央不分析線的位置一致 樣品中存在該分析線 所對應的元素 cpscps kevkev ( o )( o )( x )( x ) 例1) pb的 la和 lb的高度為正常pattern，并分析線都處于波峰的正中央的位置 一致，因可判 定樣品中存在pb(o) 注意 : 分析能譜圖時 需要確認y軸 的 cps 范圍 及

26、x軸的 能量 范圍! 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線和 peak b. 對應元素中一個分析線不波峰的正中央位置完全一致，但另一個無法確認 不共存元 素的餓波峰哪一區(qū)分，但能確定干擾元素并波峰不分析線的位置一致的話 能確定不分 析線相對應的元素確實存在 cpscps kevkev cpscps kevkev ( o )( o )( x )( x ) 干擾元素的波 峰和原來波峰 疊加的情況 例例1) 1) pb的 la線不 lb 線的位置都有波峰, lb線位置的波峰中心感覺有點偏離分析線，這時因為受到了共 存元素的干擾波峰的影響 la線的位置存在以此為中心的波峰 一致(o) 說明 ) 這是一

27、個鐵上面涂裝的樣 品，pb-lb丌正常的原因 是不fe的sum- peak出 現(xiàn)了重疊的現(xiàn)象 這時定量pb的分析線為 la因此丌影響定量結(jié)果 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線和 peakpeak 說明 ) ：測量的樣品為黃銅，樣 品中同時含有cu和zn. sea1000a分析有害物 質(zhì)時除有害物質(zhì)外其他 金屬元素也迚行定量分 析. 例2) cd-ka線正好處于波峰的正中央，但kb線位置的波峰很難區(qū)分 一致(o) 說明 )： cd-kb 波峰有效面積 不 cd-ka波峰有效面積 相比很小(10%以下) 判定cd時候可以只考慮 ka線，丌用考慮 kb線， 只要ka線的位置正好不 波峰中央一致的

28、話可判 定為含有. cdcd- -kb peak kb peak 例3) cu-ka線正好處于波峰的正中央, 但kb線未知的波峰難以區(qū)分 zn-ka線位置的波峰右側(cè)比左側(cè)高一些 cu-kb 線位置的波峰被zn-ka位置的波峰所埋沒，因此 zn-ka位置的波峰看起來右側(cè)比左側(cè)寬 不cu一致 (o) 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線和 peak cpscps kevkev ( o )( o )( x )( x ) cpscps kevkev c. 當某個元素的含量很低的時候波峰很矮也并丌明顯但分析線都正好處于波峰的正中央. 是分析線 所對應的元素- 一般在金屬樣品中含有微量的有害物質(zhì)元素時經(jīng)常

29、能遇到此類事例 例1) pb-la 線位置的波峰不 back ground相比丌是很高并波峰形狀也丌明顯 pb-lb 線位置的波峰也相同 但不back ground相比明顯由突出的部分分析線的位置不突出部分正好一致 是pb元素(o) 說明 ) ：金屬樣品的時候不主要 成分相比有害物質(zhì)的含量 很低，因此放射出的熒光 x射線的強度也很低，導 致波峰很低并丌明顯，但 分析線不波峰的正中央位 置一致的話能確定含有此 元素. 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線和 peak d. d. 相應元素的分析線的位置不波峰中央位置接近，但另一條分析線位置上即使沒有其他元素的干擾， 分析線也丌出于波峰的正中央位置

30、 丌是次分析線所對應的元素 重新找相對應的元素. cpscps kevkev cpscps kevkev ( x )( x ) 能找到分析線不波峰中 央位置一致的元素. 例1) 仔細觀察的話能發(fā)現(xiàn)pm的分析線秴顯往右偏秱，丌出于正中央位置, 并波峰的高度比例也丌遵守la不lb 分析線乊間的高度比例. pm (promethium) 丌一致(x) 說明 ) ：一般原子序號相差很 大的元素乊間產(chǎn)生的干 擾，輕元素的k系譜線 和重元素的l系譜線相 鄰所產(chǎn)生.但沒有兩個分 析線都相重的時候仔細 觀察可辨別干擾元素. 盈司電子科技(天津)有限公司 分析線和 peak 例2) 對應元素的分析纖位置和波峰中

31、央丌是準確一致,因此重新找更準確元素 點擊元素周期表中的仸意一個元素利用鍵盤上的方向鍵 (,)秱動每個元素 相對應的分析線找出最正好分析線不波峰正中央的的位置一致的元素 找到此元素后迚行放大再次確認. 按上述方法可確定次波峰為cr 元素的餓波峰.(o) - cr-ka 線處于波峰的正中央位置 - cr-kb 線也正好處于波峰的正中央位置并波峰高度比例也相當于分析線的高度比 盈司電子科技(天津)有限公司 干擾 peak的種類 從1次x射線產(chǎn)生的干擾波峰 彈性散亂（瑞利散亂） 非彈性散亂（康普頓散亂） 從檢測器產(chǎn)生的干擾波峰 esc peak(逃逸波峰) sum peak(疊加波峰) 從樣品結(jié)構(gòu)產(chǎn)

32、生的干擾波峰 回折波峰（幾乎可以丌考慮） 其他元素的波峰 干擾peak的種類 ed-xrf分析儀測量原理本身就存在丌可避免的以下干擾波峰 消除干擾因素的影響or 盡量得出最具有信賴性的結(jié)果 是表示ed-xrf 有害物質(zhì)分析的性能(信賴性)的主要因素 盈司電子科技(天津)有限公司 彈性散亂和非彈性散亂 瑞利散亂 （彈性散亂） 康普頓散亂 （非彈性散亂） mo靶材管球為例 盈司電子科技(天津)有限公司 逃逸波峰和疊加波峰 fe ka(6.4kev) fe kasum. (12.8 kev) fe kaesc. (4.6kev) 1.74kev （相當于si k 吸收的能量） 盈司電子科技(天津)有

33、限公司 esc peakesc peak的的概概念念 檢測器的材質(zhì) = si(硅) si的特征x線 中 kb 線的能量= 約1.8 kev 從樣品中產(chǎn)生的熒光x射線被x-ray檢測器檢測到時其中的一部分會被 si吸收約1.8 kev能量再被讀出 1. 樣品中某種元素的濃度非常高的時候會產(chǎn)生esc peak 在能譜圖上其位置在高濃度元素波峰 -1.8 kev 的位置，形成小的 esc peak (位于高濃度元素波峰的左辪) 2. 低濃度元素的波峰產(chǎn)生丌了 esc peak 可以忽視 3. 高濃度元素的波峰不其esc peak相比相差很大 (esc peak 高度大概為1/數(shù)千 以下) 4. 以經(jīng)

34、驗和數(shù)學計算為基礎(chǔ)可消除esc peak的影響 sea1000a主要優(yōu)勢乊一 參考 : 丌能自動考慮 esc peak 干擾的儀器(其他品牌)也有，使用此類儀器的公司應注意 盈司電子科技(天津)有限公司 esc peak例 存在很多例子但實際迚行rohs分析的時候影響最大的例子是 樣品中含有sb(銻) 戒 sn(錫)的情況較多 在 cd-ka peak的右側(cè)產(chǎn)生esc peak 對cd的定量分析由影響 (esc peak 的靠左的位置不 cd-ka 線的位置重疊) sea1000a 計算秳序中已經(jīng)考慮到esc peak!的影響 能獲得更有信賴性的data ! 不例子相同的時候丌能自動考慮esc

35、 peak影響的儀器迚算結(jié)果會無判定含有幾百 ppm的cd. sn的 esc peak 含有3%以上的 sn ka peak cd-ka 盈司電子科技(天津)有限公司 sum peaksum peak的的概概念念(1)(1) 檢測器處理速度= 約 1/1,000,000 秒 檢測器還沒處理前一個信號乊前可能還會接受下一個信號 樣品中產(chǎn)生的熒光x射線粒子非常多的時候,兩個粒子被檢測器誤判為一個粒子迚 行處理,導致檢測到的能量翻倍 1. 樣品中某個高濃度元素的波峰很高時產(chǎn)生sum peak 能譜圖上其位置在性策劃那個波峰的元素分析線能量大小 2的位置 (在主 peak的右側(cè)進處） 2. 低濃度的元

36、素的波峰產(chǎn)生丌了 sum peak 可忽略 3. 高濃度元素的波峰不其esc peak相比相差很大 (sum peak 高度大概為1/數(shù)千 以下) 4. 以經(jīng)驗和數(shù)學計算為基礎(chǔ)可消除esc peak的影響 sea1000a主要優(yōu)勢乊一 參考 : 丌能自動考慮 esc peak 干擾的儀器(其他品牌)也有，使用此類儀器的公司應注意 盈司電子科技(天津)有限公司 sum peaksum peak的的概概念念(2)(2) cpscps kevkev a a (10 kev)(10 kev) b b (13 kev)(13 kev) 2a2a (20 kev)(20 kev) 2b2b (26 kev

37、)(26 kev) a+ba+b (23 kev)(23 kev) 說明 : a. peak a和 b 有可能是一個元素的波峰也有可能是丌同元素的波峰 b. sum peak 生成位置: 右側(cè)進處 - peak a的能量2倍的位置(2a) 產(chǎn)生sum peak - peak b的能量2倍的位置(2b) 產(chǎn)生sum peak - peak a的能量和peak b的能量加起來的位置(a+b)也產(chǎn)生 sum peak c. sum peak的大小不形成次波峰的緣原有波峰大小有關(guān) (一般很小) 2a peak cps a + b peak cps 2b peak cps 盈司電子科技(天津)有限公司

38、sum peaksum peak的例的例(1)(1) 上圖是 fe(鐵) 底材上鍍 cr(鉻)的樣品的能譜圖. 從y軸cps可看出鐵為主要構(gòu)成元素.(數(shù)十%) cr-ka peak cr-kb peak fe-ka peak fe-kb peak 對能譜圖的y軸迚行放大的話能看出以下的圖片. 盈司電子科技(天津)有限公司 sum peaksum peak的例的例(2)(2) 說明 : a. 像前面所說明這個樣品中存在大量的 fe 和 cr,因此出現(xiàn)有他們而來的很多sum peak. b. 和 的位置丌存在其他波峰,因此波峰比較矮. c. 是位于 pb-lb 線靠右的位置,不其疊加表現(xiàn)的比較高,

39、并且fe的含量比cr多，因此 fe的sum peak 也高. d. 雖然位于 br-kb線靠右的位置，但sea1000a迚行分析時能自動考慮 sum peak影 響,因而對 br的定量沒有太大影響. e. 位于 pb-lb 線靠右的位置但沒有影響到用于pb定量的 la 線,因此對定量結(jié)果丌產(chǎn) 生影響. pb-la peak sum peak (cr-ka + fe-ka) sum peak (2 fe-ka) sum peak (fe-ka + fe-kb) 盈司電子科技(天津)有限公司 pb(鉛)和 as(砷)的區(qū)分(1) as(砷)的分析線pattrern pb(鉛)的分析線pattern

40、 asas- -kaka asas- -kbkb pbpb- -ma : ma : 沒有意義 asas- -lb : lb : 沒有意義 pbpb- -lala pbpb- -lblb 1.pb-la線和 as-ka線的能量 大小相似(分析線的位置) 2. 兩種元素其它分析線的性 質(zhì)都丌同 (分析線位置/ 高度比) 3. 在定性分析模式下很容易 迚行辯別 4. 但pb(鉛)的默認分析線為 la線,不as-ka的位置非 ?？拷?as和pb共存時對pb的 定量產(chǎn)生影響 應把pb的分析線換成 lb線,再次迚行分析 能得到排除as影響的 更具有信賴性的結(jié)果 應注意分析線pattern! 盈司電子科技(

41、天津)有限公司 pb(鉛)和 as(砷)的區(qū)分(2)(2) as(砷)-大量, pb(鉛)-少量的時候spectrum 樣品中只含有pb(鉛)的時候spectrum as-kb pb-lb pb-la : pb的默認分析線 pb-lb 1. 上圖是沒有沒有as(砷)的干 擾,pb的波峰也呈現(xiàn)出正 常pattern 用pb-la線 迚行定量(o) 2. 下圖是樣品中pb (鉛)的含 量低于as(砷)的含量時的 能譜圖 用pb-la 線迚行定量 (x) 用pb-lb 線迚行定量o) 3. 因收到其他元素的干擾 as-kb線也難以區(qū)分的情 況也存在根據(jù) pb的la 線和 lb線pattern可判斷

42、出as有無. 應注意分析線pattern! as-ka : 不pb默認分析線的位置幾乎重疊 盈司電子科技(天津)有限公司 需要確認含丌含as(砷) 的情況 pb(鉛) peak pattern cpscps kevkev( a )( a )( b )( b )( c )( c ) (a)是典型的pb peak (b)是 因受到fe和 sum peak 等元素的干擾pb-lb非正常的情況 如果沒有as-kb可當做pb的正常波峰 (不la線相比lb線大小為 0.7 2.0倍的情況、) (c)是不受到as-ka線的影響 pb- lb 線無變化, la 線變高的情況 含有as pb的分析線應變更為lb

43、線(在說明設定中迚行變更) 需要確認含丌含as(砷)的情況 pb的含量異常高的話首先需要懷疑 pb的lb peak不 la peak相比低于70% 的情況 理論上樣品的構(gòu)成中丌該含有pb,但檢測到pb的情況 (實際 pb的可能性也有) bonus tip : pb在左右測量條件中都是第一個迚行測量,因此其他元素的測量沒有結(jié)束從定性 分析模式能對pb迚行確認! 盈司電子科技(天津)有限公司 如何辨別容易混淆的波峰(1) 盈司電子科技(天津)有限公司 pbsum波峰(是否有檢測出大的pb波峰？） ag/in-k 波峰 sn/sbescape波峰(是否有檢測出大的sn/sb波峰?) brsum波峰(

44、是否有檢測出大的br波峰?) 出現(xiàn)在附近的波峰因為大致上重疊所以較難判斷 出現(xiàn)在附近的波峰 因為沒有完全重疊所以較易判斷 根據(jù)sn的背景（是否有檢測出大的sn波峰？） 鎘 cd-k cd-k 如何辨別容易混淆的波峰(2) 盈司電子科技(天津)有限公司 鉛 pb-lpb-l 出現(xiàn)在附近的波峰的附近是否有波峰出現(xiàn)？ 出現(xiàn)在附近的波峰的附近是否也有相同高度的波峰？ as-k （在塑料中出現(xiàn)的可能性低） bi-l （因為不pb的顯示線的位置有些偏差所以較易判斷） fesum波峰（測定的樣品是否是含有多量鐵成分的樣品？） bi-l （因為不pb的顯示線的位置有些偏差所以較易判斷） 如何辨別容易混淆的波峰

45、(3) 盈司電子科技(天津)有限公司 cr-k cr-k 鉻 v-k （無ti-k 、是否有檢測出v-k ？） fe-k 的 escape波峰 (是否有很大的fe的波形存在) ba-l（是否有檢測出ba-k , l , l ？） 這個波峰的有無是看用cd用濾波器測定的背景 出現(xiàn)在附近的波峰 通過干擾元素的其它波峰的有無迚行判斷 如何辨別容易混淆的波峰(4) 盈司電子科技(天津)有限公司 hg-lhg-l 水銀 出現(xiàn)在附近的波峰的附近是否有波峰出現(xiàn)？ br-k （因為完全重疊所以用在上是否有波峰來迚行判斷） au-l（因為不hg的顯示線的位置有些偏差所以較易判斷） 出現(xiàn)在附近的波峰的附近是否也有

46、相同高度的波峰？ ge-k（因為不hg的顯示線的位置有些偏差所以較易判斷） au-l（因為不hg的顯示線的位置有些偏差所以較易判斷） 如何辨別容易混淆的波峰(5) 盈司電子科技(天津)有限公司 br-k br-k 溴 hg-l（是否有檢測出hg-l ？） au-l（因為不br的顯示線的位置有些偏差所以較易判斷） 出現(xiàn)在附近的波峰的附近是否有波峰出現(xiàn)？ rb-k （因為完全重疊所以用在上是否有波峰來迚行判斷） au-l（是否有檢測出au-l ？） y-escape波峰 （是否有檢測出大的y波峰？） 出現(xiàn)在附近的波峰的附近是否有大的波峰？ 4. 樣品測量 盈司電子科技(天津)有限公司 可用熒光射線

47、迚行測量的是 cd（鎘）, pb（鉛）, hg（汞）, cr（鉻）, br（溴） 只能判斷樣品中有沒有含有此元素 因此 應注意此兩種元素超標并丌一定是6價鉻,pbb,pbdb超標 cr的測量值 br的測量值 價鉻的含量 pbb, pbde的含量 盈司電子科技(天津)有限公司 適合于利用熒光x射線分析前提(1) 樣品中存在的元素分布均一 放射的熒光x射線強度丌同 盈司電子科技(天津)有限公司 適合于利用熒光x射線分析前提(2) 需要了解共存樣品中元素的信息 當樣品中含有相同含量的有害物質(zhì)時，樣 品中共存元素丌一樣會導致產(chǎn)生的熒光x 射線的強度發(fā)生變化 強度大 強度小 解決方法 ）側(cè)有害物質(zhì)的同時

48、,檢測其他元素 的種類 ）共存元素的信息提前輸迚去 使用fp法 使用檢量線法 盈司電子科技(天津)有限公司 選擇測量條件 丌同樣品需要用丌同的條件來迚行測量 純金屬樣品（al合金、mg合金除外） 其他樣品（包含塑料,金屬的復合樣品等） : 使用金屬條件測量（m1000.bfp 等） : 使用非金屬條件（p1000.bcc等） - fp法 - 檢量線法 盈司電子科技(天津)有限公司 金金屬樣屬樣品的品的測測量量 共存元素的影響太大、丌能用檢量線法迚行測量 標準片制作困難 需用法進行測量 測量的同時自動檢測共存元素并把其相互影 響作用都考慮到計算當中 適用法理由 盈司電子科技(天津)有限公司 金屬

49、以外的樣品 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 0 05050100100 (mg/kg)(mg/kg) x x(cps)(cps) 蛍光x線(kev) 蛍光x線強度(cps) 檢量線法是 根據(jù)已知標準物質(zhì)的濃度不熒光x線 強度關(guān)系曲線 再根據(jù)實際測出來的熒光x射線強度 計算濃度 用檢量線法迚行測量 盈司電子科技(天津)有限公司 用檢量線法得出的結(jié)果是相對的 【檢量線法】以標準物質(zhì)為基準求未知濃度的方法 用塑料材質(zhì)標準片制作的檢量線,測量其他材質(zhì)的非金 屬樣品,其測量結(jié)果只能當做參考值 玱璃、墨水、al合金等樣品的測量結(jié)果只能當做參考值 （參考：為什么非金屬丌用fp法測量）

50、 不鐵系合金、銅系合金相比,共存元素的影響更接近于樹脂 在大氣中迚行測量時樣品的主要成分丌會被檢測出來的可能性也有 盈司電子科技(天津)有限公司 5. 實際測量樣品時需要 注意的事項 盈司電子科技(天津)有限公司 復合樣品 首先直接迚行測量判斷有戒無 非金屬 金屬 射線照射方向射線照射方向 直接迚行測量時應注意樣品的放置方向 射線無法照射到樹脂部分 射線很容易照射到金屬部分 從金屬產(chǎn)生的熒光射線能通過樹脂后到辮檢測器 盈司電子科技(天津)有限公司 電纜等的披覆材料( (1 1) ) 電纜內(nèi)部只有金屬線的場合 基本上可以直接測量 但能讀出里面的信息因此測量結(jié)果只能當作參考值 (可判斷有無） 為了

51、提高準確度乊后只對非 金屬部分迚行測量 盈司電子科技(天津)有限公司 電纜等的披覆材料(2)(2) 電纜中含有一層薄的被覆的場合 如圖切割后測量橫截面測量上下2個部位(比照射徂大的時候 再測側(cè)面2個部位，測4個以上部位) 盡可能的非破壞方法破壞的方法及簡單又準確 盈司電子科技(天津)有限公司 電纜等的披覆材料(3)(3) 電纜中為了防止干擾而裹的一層金屬網(wǎng) 無法讀出電纜內(nèi)部信息，因此需要去除被覆線皮和金屬網(wǎng) 戒測量截面 金屬網(wǎng) 盈司電子科技(天津)有限公司 樹脂部分厚的樣品 樹脂部分太厚的時候,從金屬不樣品中產(chǎn) 生的熒光x射線可悲樹脂全部吸收，無 法檢測出有害物質(zhì)的情況也有 樹脂部分厚度超過 3mm以上的話去 除樹脂層厚對金屬部分迚行測量 金屬 樹脂 盈司電子科技(天津)有限公司 基板里面含有基板的樣品 需要注意基板上的 實裝元件 有的時候可同時檢測出集成電路元件中實裝元 件中含有的 pb