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便攜式合金分析儀的工作原理:XRF與LIBS技術(shù)對(duì)比

閱讀:38      發(fā)布時(shí)間:2025-7-21
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       便攜式合金分析儀的核心技術(shù)以X射線熒光光譜(XRF)與激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)為主,二者在原理、應(yīng)用場(chǎng)景及性能上存在顯著差異。
  XRF技術(shù)基于元素特征熒光效應(yīng),通過(guò)X射線管發(fā)射高能X射線激發(fā)樣品原子內(nèi)層電子,外層電子躍遷填補(bǔ)空位時(shí)釋放特定能量的二次X射線(熒光)。探測(cè)器捕獲熒光能量后,與內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)實(shí)現(xiàn)元素定性定量分析。該技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于無(wú)損檢測(cè),無(wú)需樣品預(yù)處理,檢測(cè)范圍覆蓋鈦、釩等21種元素,精度達(dá)0.03%-0.5%。例如,奧林巴斯Axon系列采用硅漂移探測(cè)器(SDD)與智能光束技術(shù),可自動(dòng)補(bǔ)償不規(guī)則樣品誤差,檢測(cè)速度縮短至1-3秒,適用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查金屬牌號(hào)、廢舊金屬回收等場(chǎng)景。
  LIBS技術(shù)則通過(guò)超短脈沖激光聚焦樣品表面,瞬間氣化電離形成等離子體,探測(cè)器分析等離子體冷卻時(shí)釋放的特征光譜實(shí)現(xiàn)元素鑒定。其核心優(yōu)勢(shì)在于可穿透氧化膜或涂層直接分析基材,對(duì)輕元素(如鋁、鋰)檢測(cè)靈敏度較XRF提升3倍,檢測(cè)限達(dá)15ppm。例如,手持LIBS儀可在1秒內(nèi)識(shí)別鋁板牌號(hào)異常,避免結(jié)構(gòu)件斷裂事故;雙脈沖LIBS技術(shù)通過(guò)飛秒激光與納秒激光協(xié)同作用,進(jìn)一步增強(qiáng)光譜信號(hào)強(qiáng)度,提升檢測(cè)穩(wěn)定性。
  技術(shù)對(duì)比:XRF以無(wú)損、快速、便攜見(jiàn)長(zhǎng),適合現(xiàn)場(chǎng)大批量篩查;LIBS則憑借穿透性與高靈敏度,在痕量檢測(cè)、復(fù)雜基材分析中表現(xiàn)優(yōu)異。實(shí)際應(yīng)用中,XRF光譜儀多用于原料質(zhì)檢與成品檢測(cè),而LIBS儀更擅長(zhǎng)薄板痕量分析。部分設(shè)備已集成雙技術(shù)模塊,通過(guò)算法融合實(shí)現(xiàn)全元素覆蓋與精度提升。

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