工作原理
能量色散型XRF(ED-XRF)通過半導體探測器直接接收樣品受激發后產生的特征X射線,按能量轉換為電信號,經電子學電路處理后形成元素特征譜線。其核心在于無需分光晶體,通過探測器能量分辨率區分不同元素,實現多元素同步檢測。
波長色散型XRF(WD-XRF)利用晶體衍射效應,將特征X射線按波長分散成不同譜線。樣品受激發后,分光晶體將不同波長的X射線分離,探測器接收特定波長信號,結合布拉格定律實現元素分析。其核心在于分光晶體對波長的精確篩選,確保高分辨率檢測。
優勢邊界
分辨率與靈敏度
WD-XRF采用分光晶體,可有效分離相鄰元素特征譜線,分辨率更高,尤其適合痕量元素分析(檢測限達μg/g級)。ED-XRF分辨率相對較低,但在高能光子范圍內表現更優,且輕基體條件下檢測限可達10~10²μg/g級。
分析速度與操作便捷性
ED-XRF無需更換分光晶體,可同時檢測所有元素,分析速度快(60-100秒完成多元素測定),操作簡便,適合生產線快速篩查。WD-XRF需根據元素選擇晶體,單元素分析耗時較長(2-5分鐘),但多道分析器可縮短多元素檢測時間。
樣品適應性
ED-XRF對樣品形狀無特殊要求,可直接分析固體、粉末、液體,適合不規則樣品檢測。WD-XRF需樣品表面平整(如固體打磨、粉末壓片),以確保檢測精度,但制樣設備易獲取,制樣過程標準化。
設備成本與維護
ED-XRF結構簡單,功率低(<100W),無需大功率冷卻系統,設備成本較低(4萬−15萬),維護簡便。WD-XRF配備大功率X光管(1-4kW)及精密分光系統,設備成本較高(10萬−40萬),但使用壽命長(>10年),長期穩定性更優。
應用場景
ED-XRF:適用于工業質檢、環境監測等需快速檢測的場景,如塑料制品RoHS合規性驗證、礦石品位在線監控。
WD-XRF:適用于科研、地質勘探等需高精度分析的場景,如土壤重金屬含量測定、礦物成分解析。