资产编号 20114621

仪器名称
X射线荧光光谱仪(XRF)  状态【完好
英文名称 X-Ray Fluorite Spectroscopy S8 Tiger
规格/型号 */S8 TIGER 
生产厂商 布鲁克(Bruker)
国别 德国(Germany)
所属学院 现代分析与计算中心 放置地点 [无机分析一室]
使用日期 2013-7-2 电子邮箱 aaccwsh_cumt@163.com
性能指标 扫描方式:顺序扫描式; 硬件指标:功率4kw,最大电压60kv,最大电流170mA; 元素检测范围:Be(4)~U(92); 检出限:PPM~100%;
主要应用 主要用于样品中主量、微量及痕量元素种类、含量分析,可对检测范围内的元素进行精确定量分析、无标样定量分析、多层薄膜分析。主要适应学科:矿业工程;安全技术及工程;矿物加工工工程;矿产普查与勘探;岩土工程;土木工程;地质资源与地质工程;矿物材料工程;材料科学与工程,化学工程与技术;环境科学与工程等。
样品要求 粉末样品:粉碎至200目(74μm)以下,105℃烘干2小时,样品量10g; 固体样品:表面磨平抛光处理,样品高度<10mm,直径10~40mm。 液体样品:澄清、非强酸强碱样品。
仪器说明

概述

X射线荧光光谱分析(X Ray FluorescenceXRF)是固体物质成分分析的常规检测手段,也是一种重要的表面/表层分析方法。由于整体技术和分光晶体研制发展所限,早期的X射线荧光光谱仪检测范围较窄,灵敏度较差。随着测角仪、计数器、光谱室温度稳定等新技术的进步以及,使现代X射线荧光光谱仪的测量精密度与准确度有了较大改善。特别是人工合成多层膜晶体的开发应用使轻元素铍、硼、碳、氮、氧等的X射线荧光光谱分析分析成为可能,这类晶体是由低原子序数和高原子序数物质以纳米级厚度交替叠积而成,其层间厚度可以人工控制,如OVO-B晶体的间距为20纳米,适用于硼和铍的分析。由于X射线管的功率增大,铍窗减薄,X射线管与样品的距离缩短,为轻元素分析配备了超粗准直器,降低了元素的检出限,技术发展使现代X射线荧光光谱仪的检测范围可达到4Be()92U() ,对元素的检测范围为10-6%~100%

仪器简介

我校目前使用的X射线荧光光谱仪为德国布鲁克AXS公司生产的波长色散X射线荧光光谱仪,型号为BRUKER S8 TIGER,如图1所示。该设备主要由X射线发生系统、自动进样系统、分光系统及探测系统等构成,其工作光路如图2所示。

1 BRUKER S8 TIGER X射线荧光光谱仪

2 S8 TIGER的工作光路图

射线经过准直器后,照射到分光晶体上,此分光晶体是天然晶体或人工多层膜材料组成的。根据晶体晶格间距和布拉格定律,X射线光束被分光成不同的角度。分光晶体转换器总共有八个位置,默认配置是装配 PET XS-55 LiF200三块分光晶体,每块晶体测量的元素范围如图3所示。

3 三种标准分光晶体分析元素的典型范围

该设备具有较高的灵敏度、准确度和可靠性等特点,样品测量及分析过程主要由外置触控系统或外置计算机系统控制,其主要功能配置包括定性分析、精确定量分析、无标样定量分析以及多层膜分析,能够高分辨显示样品谱图,具有谱图自动解析、自动背景扣除、自动寻峰以及元素识别等功能。主要适应学科包括矿业工程、安全技术及工程、矿物加工工工程、矿产普查与勘探、岩土工程、土木工程、地质资源与地质工程、矿物材料工程、材料科学与工程、化学工程与技术、环境科学与工程等。

实际应用

X射线荧光光谱分析可对粉末样品、液体样品以及固体样品等进行定性及定量分析。

1为某多金属(锌)矿石样品无标样近似定量分析结果:

1 可能元素或化合物种类及含量

分子式

原子序数

含量/%

ZrO2

40

0.003

As2O3

33

0.007

SrO

38

0.011

NiO

28

0.023

CuO

29

0.034

P2O5

15

0.056

Cr2O3

24

0.070

PbO

82

0.075

TiO2

22

0.17

BaO

56

0.17

MgO

12

0.23

Cl

17

0.38

K2O

19

0.43

MnO

25

1.38

Al2O3

13

1.91

Na2O

11

2.31

CaO

20

3.48

SiO2

14

12.4

Fe2O3

26

19.6

SO3

16

27.6

ZnO

30

29.6

2为某岩石样品校正曲线精确定量分析结果:

2可能元素或化合物种类及含量

分子式

原子序数

含量%/PPM

Na2O

11

1.19%

MgO

12

1.03%

Al2O3

13

8.69%

SiO2

14

38.75%

K2O

19

1.53%

CaO

20

23.77%

Fe2O3

26

2.62%

Sc

21

9.6 PPM

Ti

22

1675.6 PPM

V

23

96.5 PPM

Cr

24

100.2 PPM

Mn

25

1808.5 PPM

Co

27

8.3 PPM

Ni

28

14.7 PPM

Cu

29

17.0 PPM

Zn

30

29.4 PPM

Ga

31

11.4 PPM

As

33

5.4 PPM

P

15

524.5 PPM

S

16

3244.6 PPM

Cl

17

508.5 PPM

Br

35

4.4 PPM

Rb

37

57.7 PPM

Sr

38

328.1 PPM

Y

39

15.6 PPM

Zr

40

69.4 PPM

Nb

41

30.7 PPM

Mo

42

5.3 PPM

Ba

56

606.6 PPM

La

57

26.5 PPM

Hf

72

3.8 PPM

Pb

82

19.0 PPM

Ce

58

46.9 PPM

Th

90

17.0 PPM

CO2

6

21.48%