怎樣挑選X射線熒光光譜儀

企業(yè)怎樣挑選X射線熒光光譜儀

企業(yè)挑選X線熒光光譜儀的基本準(zhǔn)則應(yīng)該包括滿足要求、優(yōu)良性能和低購(gòu)入成本三個(gè)方面。

　　1、滿足使用要求是最基本要素

　　X射線熒光光譜儀是公認(rèn)的RoHS篩選檢測(cè)首選儀器，由于其檢測(cè)速度快、分辨率高、實(shí)施無(wú)損檢測(cè)，所以被廣泛采用。但是這種儀器價(jià)格不菲，都在幾十萬(wàn)元上下，購(gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)該慎重考慮。X線熒光光譜儀品牌繁多，又以進(jìn)口為主。在接觸到這些光譜儀的經(jīng)銷員時(shí)，都能獲得非常美好的解說(shuō)印象，以至于分不出誰(shuí)好誰(shuí)差了。到底如何評(píng)價(jià)?怎樣才能從諸多品牌規(guī)格的光譜儀中選出最適合于自己的一款機(jī)型?

　　我們多數(shù)人，不懂X線熒光光譜儀，不知道該從哪些數(shù)據(jù)指標(biāo)入手來(lái)權(quán)衡。

　　我以為，我們挑選X線熒光光譜儀僅僅是為了使用，太深?yuàn)W的原理結(jié)構(gòu)大可不必細(xì)究，最核心最本質(zhì)的還是老話：價(jià)廉物美、高性價(jià)比。

　　首先劃出基本框框：滿足使用要求。這一條是根本。在《電子信息產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)的檢測(cè)方法》標(biāo)準(zhǔn)文本里提到：“用能量散射X射線熒光光譜法(ED-XRF)或波長(zhǎng)散射X射線熒光光譜法(WD-XRF)對(duì)試樣中目標(biāo)物進(jìn)行測(cè)試，可以是直接測(cè)量樣品(不破壞樣品)，也可以是破壞樣品使其達(dá)到”均勻材料”(機(jī)械破壞試樣)后測(cè)試。”能真正準(zhǔn)確無(wú)誤地將試樣篩選出合格、不合格、不確定三種類型，而且能最大限度地縮小“不確定”部分就是好儀器。但是篩選圖的就是快，在保證既定準(zhǔn)確度的情況下盡可能快速檢測(cè)。尤其是企業(yè)選購(gòu)，光譜儀是做日常RoHS監(jiān)督檢測(cè)用，非常看重這一點(diǎn)。所以，能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地將試樣篩選出合格、不合格、不確定三種類型，又能最大限度地縮小“不確定”部分，而且全部過(guò)程是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的X射線熒光光譜儀是滿足使用要求的光譜儀。僅這一條，就應(yīng)當(dāng)將一些簡(jiǎn)易的、便攜式、一個(gè)試樣要多次測(cè)量才能獲得結(jié)果的簡(jiǎn)陋裝置加以排除。

　　在滿足要求的情況下，再?gòu)囊韵略瓌t出發(fā)，就不難挑選出稱心的光譜儀。

　　2、性能

　　(1) 性能無(wú)疑是評(píng)估光譜儀非常重要的指標(biāo)

　　性能優(yōu)異的光譜儀做篩選檢測(cè)能準(zhǔn)確無(wú)誤地排查合格和不合格，并將不確定的灰色部分壓縮到最小;

　　有的光譜儀鉛砷不分、鎘的特征譜線與X光管銠電極的特征譜線重疊等。經(jīng)常誤判;

　　有的光譜儀檢測(cè)鎘的靈敏度不夠高，不能準(zhǔn)確判定鎘;

　　大部分光譜儀的檢測(cè)穩(wěn)定性受到X光管老化、環(huán)境溫度、電源波動(dòng)等影響，使數(shù)值不準(zhǔn)。

　　由于性能不足，可能發(fā)生錯(cuò)判、誤判、無(wú)法判定等事件頻發(fā)，不確定的灰色部分比例大增。其后果必然是成本顯著提高、風(fēng)險(xiǎn)增加。

　　有的光譜儀X射線漏泄嚴(yán)重，危及操作者安全。更不可取。

　　(2) 幾個(gè)關(guān)鍵性能

　　1) X光管的電極材料

　　目前X線熒光光譜儀基本上采用銠靶X光管，個(gè)別有鎢靶X光管的。

　　A.銠(Rh)靶：銠的特征譜線與鎘的特征譜線重疊;銠電極發(fā)射強(qiáng)度不夠高，對(duì)于鎘的篩選排查不勝任。

　　B.鎢(W)靶：鎢的特征譜線遠(yuǎn)離RoHS的5種元素特征譜線，無(wú)譜線重疊;發(fā)射強(qiáng)度高，能提高元素檢測(cè)下限值。

　　2)檢測(cè)器

　　A.SDD：新型的SDD檢測(cè)器屬高純硅檢測(cè)器，穩(wěn)定性好，檢測(cè)靈敏度高。

　　B.SSD：老款的SSD檢測(cè)器屬硅鋰檢測(cè)器，漂移大，檢測(cè)靈敏度低。

　　3)檢測(cè)方法和軟件

　　A.FP法、部分檢量線法：穩(wěn)定性差。

　　B.帶補(bǔ)正的相對(duì)檢量線法：可以自動(dòng)補(bǔ)償環(huán)境條件變化、X光管老化、供電變化等對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響。

　　4)X線束光斑直徑

　　A.光斑直徑大小在使用中會(huì)體現(xiàn)出一些差別。目前光斑直徑從0.1mm到15mm不等。光斑小不受試樣面積限制，光斑大受材料不均勻性影響小。

　　B.光斑大小間接反映X光束的能效。大光斑(幾mm到十幾mm)通常采用準(zhǔn)直器整理光束，被遮擋部分白白浪費(fèi)掉;1mm以下小光斑采用導(dǎo)管整理光束，能量損失較少。

　　C.光斑大小根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要選擇，光束能量損失通常制造商在軟件、濾光片等方面做適當(dāng)補(bǔ)償。

　　3、成本

　　光譜儀的市場(chǎng)價(jià)格從30萬(wàn)元上下到80萬(wàn)元左右，往往以面談成交。為什么要面談?因?yàn)橛刑嗟?span lang="EN-US">“八卦”。購(gòu)買(mǎi)者需對(duì)光譜儀有細(xì)致的了解，不能光看報(bào)價(jià)，還應(yīng)清楚購(gòu)入后的使用成本和維護(hù)費(fèi)用。使用成本可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)報(bào)價(jià)。這是制造成本轉(zhuǎn)移的后果。

　　(1) 購(gòu)買(mǎi)成本

　　價(jià)位越低越好。但是有美元報(bào)價(jià)、RMB報(bào)價(jià);有含增值稅報(bào)價(jià)、不含稅報(bào)價(jià);有香港提貨價(jià)、北京落地價(jià)、安裝到位價(jià)，等等，要問(wèn)清楚。

　　(2) 使用成本

　　使用成本是隱含成本，往往被忽略。其實(shí)好多商品用廉價(jià)的材料、簡(jiǎn)單的技術(shù)、粗糙的工藝將售價(jià)壓縮很低，用戶在使用中發(fā)現(xiàn)故障多、不準(zhǔn)確、判斷錯(cuò)誤、效率低下等帶來(lái)的浪費(fèi)遠(yuǎn)較采購(gòu)節(jié)省大得多。在光譜儀上體現(xiàn)的使用成本表現(xiàn)在如下方面：

　　1)檢測(cè)速度

　　能體現(xiàn)工時(shí)、儀器折舊、工期進(jìn)度等直接費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性;

　　2)靈敏度

　　決定篩選范圍，決定能否減少或免去理化分析，反映出是節(jié)省錢(qián)還是不停地花冤枉錢(qián);

　　3)使用壽命

　　例如同樣標(biāo)定5000小時(shí)的設(shè)備壽命，每天工作8小時(shí)，X射線有效激發(fā)時(shí)間約2小時(shí)，折合有效工作時(shí)間為8年。由于測(cè)量機(jī)制不同而使用壽命相去甚遠(yuǎn)。一個(gè)試樣在這臺(tái)光譜儀上檢測(cè)只需激發(fā)一次X光管，而在那臺(tái)光譜儀上檢測(cè)卻要激發(fā)3次，激發(fā)三次的那臺(tái)光譜儀使用壽命只剩不到3年了。意味著3年后還需再花同樣的錢(qián)購(gòu)買(mǎi)新的光譜儀。

　　4)操作成本

　　操作簡(jiǎn)單和操作復(fù)雜會(huì)帶來(lái)操作成本的差異。包括操作者素質(zhì)培訓(xùn)和工薪。

　　(3) 維護(hù)成本

　　1)冷卻

　　許多使用SDD檢測(cè)器的，必須配備液氮冷卻系統(tǒng)，而采用SSD檢測(cè)器的僅需要簡(jiǎn)單的珀?duì)柼鋮s，前者平添許多維護(hù)成本。

　　2)校準(zhǔn)

　　絕大多數(shù)的熒光光譜儀在工作中經(jīng)常需要校準(zhǔn)，以保證每次檢測(cè)的準(zhǔn)確性。為此有的光譜儀干脆每測(cè)一次之前自動(dòng)校準(zhǔn)一次，這種經(jīng)常性的校準(zhǔn)不僅耗費(fèi)時(shí)間，而且耗費(fèi)資源。時(shí)間和資源都將進(jìn)入成本。

　　3) 售后服務(wù)

　　售后服務(wù)的及時(shí)和完備性是保證設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮最大潛能的保障。誤工的損失可能意想不到的大。

　　(4) 真實(shí)成本

　　明面上的售價(jià)必須考慮，隱含著的使用成本和維護(hù)成本絕對(duì)不能忽視，這些隱含成本大的驚人，不消一兩個(gè)月功夫，一臺(tái)光譜儀的錢(qián)就搭進(jìn)去了;而且這個(gè)隱含成本與時(shí)俱增。

　　4、安全性

　　(1)人身安全

　　綠色制造、RoHS法規(guī)的最根本的出發(fā)點(diǎn)是環(huán)保和健康;

　　有這樣的光譜儀，自身是檢測(cè)有毒物質(zhì)的儀器卻使用鉛來(lái)防護(hù)X射線漏泄;

　　無(wú)X射線漏泄的儀器才能有人身安全的保障。

　　(2)數(shù)據(jù)安全：

　　數(shù)據(jù)是檢測(cè)的最終成果，數(shù)據(jù)保存、保真始終處于第一位。

　　5、其他

　　1)體積小重量輕好：移動(dòng)便捷。

　　2)軟件支持：擴(kuò)充用途。

　　3)試料箱：大的試料箱，可以滿足較大試樣的測(cè)試