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国产XRF光谱仪与进口仪器的技术对比与选购

更新时间:2022-08-18      点击次数:2280

熟话说得好:不积跬步,无以至千里.不积小流,无以成江海。

分析仪器的质量直接决定了国家制造业的高度。国产分析仪器任重而道远。

X射线荧光光谱仪作为最为常见的元素成分分析工具之一,已经在各个行业得到普遍应用。本文将就该设备的原理,市场和技术现状,以及国产进口仪器的选购和对比做出详细说明。

 

首先,XRF(X-Ray Fluorescence-X射线荧光) 是一种原子发射光谱仪。 在 XRF 中,来自 X 射线光管主 X 射线光束的辐照会使荧光 X 射线的辐射呈现出样品中所存在元素的分散能量特征。

其原理就是:X射线管通过产生入射X射线(一次X射线),来激发被测样品。 受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线(又叫X荧光),并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量或者波长。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。 元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定特殊性波长的X射线,因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X射线荧光光谱仪。

 

其次,谈一谈国产与进口X荧光光谱仪的技术对比与选购

进口品牌主要有以下公司

Thermo Fisher热电旗下的尼通手持机和便携式台式设备

Spectro德国斯派克

日本岛津

英国牛津

以及日本奥林巴斯。

国产品牌主要有

天瑞仪器,英飞思科学仪器,ESI,等

 

技术上,随着最近20年的深度积累与研发,国产XRF光谱仪与进口仪器的表现上已经非常接近。这也是国外设备*占率逐渐下降,并且终端价格也大幅下降的主要原因。

在2000年以前,进口XRF设备通常都在40-50万的价格水平上。随着国产XRF的逐渐进步,进口设备的技术优势被逐渐追上并反超。使得其不得不进行大幅价格调整已适应中国市场,目前进口设备已经普遍把价格放到20-40万的水平。

这是市场定价方便的变化,从纯技术的角度分析,进口XRF荧光光谱仪目前的优势主要体系在软件核心算法和品牌溢价方面。硬件技术上,除了一些细分行业,比如波长色散X荧光光谱仪,二次靶X荧光光谱仪等,进口设备已经没有任何优势可言。

 

具体到仪器的选购与技术对比上,客户应该关注以下要点:

1.探测器的类别,不同型号的探测器比如正比计数盒,Si-pin, SDD和FSDD的表现差异非常大,价格也相差明现。

2.光管的选型(功率,靶材,端窗或者侧窗,玻璃还是铍窗窗口,稳定性)

3.设备的测试重复性和稳定性非常关键,X荧光光谱仪是基于X射线的元素定性和定量分析技术,各生产厂家根据不同的标定曲线来对样品进行定量,如果每次测试偏差很大,再号称多精准的仪器也没有作用,这方面也是考察XRF仪器的一个重要依据。很多销售人员都会说XRF本身存在不稳定性,这是事实,但如果偏差的太远,那也说明技术不过关,测试根本就起不到应有的检测作用。测量稳定性和重复性是衡量设备性能的一个关键指标。

通常我们可以对同一个标准样品连续测量50次,考察各个元素的RSD相对标准偏差来考证一个设备的性能。

如果光谱仪的硬件技术不过关,仪器的稳定性是没法保证的。

4.设备的灵敏度,也就是检测下限。通常很多厂家吹嘘仪器的检出限可以达到1ppm,这其实都是销售人员的吹嘘。客户可以跟进自己手里的实际样品来检测设备在检测低含量样品时候的表现。比如可以测试塑料里面50ppm的Cl氯元素;铜合金里面的0.01%的镉Cd,0.005%的铅Pb,0.03%的铝Al;贵金属黄金里面的0.01%镉Cd;锡合金里面的0.005%铬Cr;矿产里面低含量的镁铝硅等

5.仪器的长期稳定性,客户可以每周测试厂家提供的校准样。对于仪器长期稳定性优良的设备,同样的校准样在长时间跨度范围内的结果波动是非常小的。

6.软件的算法。由于X荧光光谱仪的主要干扰是基体效应和元素间下吸收增强效应,为了降低或者消除这种干扰。软件的算法(包括谱处理技术,强度拟合方法,FP基本参数法,阿尔法理论系数法,经验系数法等)就显得尤为重要。

7.售后和技术支持。这点通常国产仪器的优势更加明显,良好和持续的售后服务也是国产仪器*占率提升的重要原因之一。

 

英飞思科学仪器拥有整套的X荧光光谱仪自研技术,与市场上大部分设备有着明显的技术优势。仪器不管在测试稳定性还是灵敏度方面都可以达到进口仪器的水准。

近年来,随着XRF国产化不断加深,市场上的品牌鱼龙混杂,良莠不齐。很多厂家*只是打价格战,使得研发的投入和售后质量下降。

如果客户在XRF仪器的采购方面遇到难题,建议可以直接寄样品给厂家测试。或者要求厂家到现场PK,一目了然的见证产品的测试性能。切不可被销售人员的一面之词所蒙蔽。

 

写在最后,随着市场环境竞争的日益激烈,唯有沉下心来,脚踏实地,做好技术积累和升级,才是国产分析仪器实现逆袭的关键之所在。华为选择的技工贸这条路显然才是正确的道路,而那些选择贸工技的国产分析仪器厂家必然会在未来的激烈竞争中被逐渐淘汰,拥有技术溢价能力的企业才能获得更好的发展。当然,也希望市场对国产仪器给予更多的机会与信任,很多时候,国产品牌需要的只是一个公平竞争的环境以及不带有色眼镜的评价。更多国产分析仪器品牌的崛起对国家的发展是至关重要的。毕竟,近年来的事实一再证明,洋品牌在关键时刻是靠不住的。

 

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