XRF二次教育培训_SEA1000Appt课件

1、XRF(X-Ray Fluorecent) 進階教育培訓,李奕萌 Email: 售後技術支持服務熱線: (+86,目的,了解客戶的疑問并解決它 糾正客戶在使用儀器時的誤區 進一步加強對儀器了解 充分發揮儀器特長,大 綱,測試原理復習 定性、定量 測試方式選擇 能譜圖介紹,原理篇,問題剖析: 為什麼數據不穩定 為什麼與SGS有差異 有沒有解決方案 測樣的注意點 制樣方法 儀器輻射,應用篇,儀器構造,一次 濾波器,檢出器,波形分析器,準直器,彩色CCD攝影機(桌上式),樣品,新開發的 Si半導體 檢出器,X光管,處理器,PC (桌上式) PDA (便攜式),快門,螢光X

2、射線 二次X射線 特徵X射線,X ray ( L),原子核,e-,X光管產生的X ray,E2,X ray ( K),K,L,M,N,X ray ( K),X ray ( L),任何元素只要存在,有足夠的電子層,就一定會有多種螢光x射線 比如: Pb(K,K,L,L,M) Br(K,K,L,L),a.,b.,c.,d.,測試原理復習：,簡單來說: 如果樣品中含有某物質,則必定有屬於該物質的,所有的特有能量訊號射出.,定性：,定量：,Pb,Cr,Zn,Fe,含元素如果不同話,則反射出的訊號也不相同 反推可得:通過訊號不同,可推斷其中所含元素 含某元素越多的話,則某元素的訊號也就越強 反推可得:某

3、元素得訊號越強,則其含量就越多,不同的元素可激發出不同的訊號 不同含量的元素激發不同的強度,訊號接收器,X射線管,數據處理,Cd: 4 ppm Pb: 200 ppm Hg: 0 ppm Cr: 60 ppm Br: 0 ppm,定量的方法: 基本參數法 (塊體分析FP法) 檢量線法 (塊體分析檢量線法),為什麼有兩種方法? 如何選擇? 如果選錯會有多大差異?,定量方式(2種)：,客戶 問題,100%規格化,偵測器可偵 測到的元素,根據各元素強度判斷各元素濃度,定量方法(基本參數法)：,偵測器,Pb Cu Zn Fe,偵測器無法檢測之元素,元素週期表：,定量方法：,偵測器,Pb,C,H,Cl,

4、事先測定標準物質 (已知濃度的樣品) 從測定結果中求得濃度和X射線強度的關係(標準曲線) 根據標準曲線算出實際樣品的濃度,一般用標準曲線法測定,檢量線法只檢測要測量的元素,定量方法(檢量線法)：,能譜圖介紹:,定性軸: 表述該訊號是屬於哪種元素的訊號, 定量軸: 表述每秒該元素的光子數量 波 峰: 主要特徵為有明顯的對稱性,波峰,原理篇 總結,了解儀器原理對測量數據的準確性 非常重要! 重點: 分析方法的正確選擇 波峰的正確判讀,桌上型 SEA1000A,ICP,Cd/Pb/Hg,GC-MS,PBB/PBDE,UV,Cr+6,做進階測試,手持式 Innov-X,初步快速篩檢,可篩選判別出95%

5、以上的樣品,降低成本,XRF之定位:,無須破壞樣品 測試成本低 測試時間短 操作簡單,無須專業背景 無須其他輔助設施,無須特殊工作環境,問題: - “測試有誤差”“儀器不准” 檢測數據有一定的波動性 測試結果與SGS報告有差異,優勢,XRF優勢和問題:,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,照射面積不穩定,照射面積,因為光有散射性, 故其照射面積也在不斷變化,元素的波動性影響,時間(300S),共存元素大,共存元素中,共存元素小,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,樣品本身材質干擾,Pb同 是100 ppm,Pb100ppm,Cd 100 ppm,Cd 100ppm,Pb

6、 100ppm,PE的樣品,PVC的樣品,因氯元素的吸收而產生的影響,氯 的螢光X射線,同時测定氯元素, 再計算PVC的混入率,氯乙烯的標準曲線,非氯乙烯的標準曲線,用PVC的混入率和2種標準曲線對由氯吸收而產生的影響進行補正,Cl,檢測出氯元素,並推定出PVC量後進行補正,解決方式:利用材質補正功能,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,樣品厚度 平整 大小引起的量測誤差,厚度變化,平整變化,大小變化,因為照射面積的不同導致數據的誤差,不僅著眼於目的的螢光X射線，從樣品散亂出的X射線也需進行觀測,SEA1000A可以自動識別,大塊塑料,小塊塑料,解決方式:利用散亂線進行形狀補正,照

7、射面積的增加使取樣的點更多, 測試時間越短且誤差越小,解決方式:盡量用多一點樣品測試,解決方式:盡量用多一點樣品測試,Chip-R,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,重金屬元素之能譜(Cd Pb Hg Cr),“完整的波峰” 一定有”對稱性”,共存元素干擾,一般常見受干擾的元素 Cd類: Cd+Sn、Cd+疊加Br(Ka) Pb類: Pb+As、Pb+Bi、Pb+As+高Br Cr類: Cr+Nd,共存元素干擾(Cd+Sn),Sn(K)逃逸波峰,Cd(K),輸出數據: Cd(K):22 154ppm,注:逃逸是指一顆光子打到偵測器上時,減掉Si(Ka):1.74 eV後的值 Sn

8、(Ka):25.27 eV 而逃逸波峰的能量是:25.27-1.74=23.53 eV,共存元素干擾(Cd+疊加Br(Ka),Br(K)疊加波峰,Cd(K),輸出數據: Cd(K):23.4 32.3ppm,注:疊加是指兩顆光子同時打到偵測器上時,偵測器所接收的能量是相加的 Br(Ka):11.92 eV 而疊加波峰的能量是:11.92 x2=23.84 eV,共存元素干擾(Pb+As),輸出數據: Pb(L):8586.8 680.6ppm Pb(L): 0.0 74.3ppm,Pb(L),As(K) 10.54 eV,注:砷(As)可能存在與:合金、半導體等,Pb(L) 10.55 eV,

9、共存元素干擾(Pb+Bi),Pb(L),Pb(L),Bi(L),Bi(L),輸出數據: Pb(L):2011.5 217.7ppm Pb(L):1796.9 161.0ppm,注:鉍 (Bi)可能存在與:玻璃、陶瓷、合金、無鉛焊錫等,共存元素干擾(Cr+Nd),Cr(K),Nd(L),Nd(L),輸出數據: Cr(K):1460.6 164.8ppm,注:釹(Nd)可能存在與:玻璃、陶瓷、磁性材料、電容器等,共存元素干擾應對,共存元素干擾應對,當我們在測樣是遇到有疑問的樣品時,應對其測得的能譜圖進行分析,這樣我們可以得到: 增加測試數據的可信度 能積累豐富的測試經驗 便於和供應商進行溝通 了解

10、樣品與以前的差異 如果您對您的評斷有疑問,請務必與我們聯繫!,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,歐盟的要求:,歐盟的要求,電源適配器拆卸事例,橡膠部分,金属部分,6+,樹脂部分,電線包覆層（外内）,實裝電路板、部件、樹脂,螺釘部分 （Cr 簡易分析）,標簽部分,6+,產品拆解實例(電源):,測定步驟,僅測定包覆層： Pb在定量下限以下,定量結果,原樣測定試樣的光譜,僅測定包覆層的光譜,原樣測定試樣：檢測出Pb,分離包覆層和金属,測定試樣,聚氯乙烯電纜,分離複合品進行測定,複合材料的干擾誤差:(塑料金属複合品),複合材料的干擾誤差:(多線電纜中Pb),射線照射方向 ,射線照射方向

11、,射線照射方向 ,第1次：75ppm,【多線一攬子分析結果】,第2次：20ppm,第3次：10ppm,第4次：50ppm,第1次：5915ppm,第2次：5709ppm,射線照射方向 ,0ppm,【單線的個別分析】,藍,紅,黑,茶,灰,27800 ppm,25100 ppm,橙,28900 ppm,黄,28800 ppm,緑,28100 ppm,0ppm,0ppm,（Pb含量）,通過外裝進行分析時，内部資訊將衰減。 多線電纜的分析，首先從斷面照射射線。,(Pb含量),未檢測,合格,首先進行整體測定,檢測,分離後再測定,【測定方法一例】,複合材料的干擾誤差:(金属鍍層),由測量結果可以判斷： 當

12、去掉鍍層,Fe的含量增高，Ni的含量降低。數據的明顯變化與X光擊穿的深度有關，鍍層變薄儀器接受鍍層的訊息變少。可知此金屬為Fe底材，Ni鍍層。 樣品未處理前，Pb的含量為798 ppm，去掉鍍層后Pb的含量明顯升高到2396 ppm。由於接受底材的訊息增加，説明Pb大量的存在于底材Fe中。,用ICP分析,去除試樣的電鍍：檢測出Pb,電鍍品必須去除後才能測定,原樣測定試樣：檢測出Pb,測定試樣,電鍍金屬部品的干擾 (Pd):,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,XRF的偵測下限與測試時間有關 測試時間愈長偵測下限愈低 XRF的測試精確度與測試時間有關 測試時間愈長精確度愈高 所有的樣

13、品如果加長測量時間的話，精度可提升,XRF測試時間與精準度的關係:,時間(300S),共存元素大,共存元素中,共存元素小,選擇效率還是選擇精度是難的問題,XRF測試時間與精準度的關係:,如何決定 XRF的測定時間？,以下是一個可達到希望的精度 和最合適最短時間測定的新系統,有沒有一套可根據樣品材質的不同爾自動縮短和延長測試時間的軟體呢 ? ? ?,快速判定在時間的節約:,Cd 100秒,Pb, Hg、Br 100秒,Cr 100秒,Cd 26秒,Pb, Hg、Br 120秒,Cr 45秒,20ppm,某未知樣品,固定測定精度時，則是自動地調整測定時間。,誤差小的樣品快，誤差大的樣品測定時間長。

14、,20ppm,20ppm,10ppm,30ppm,15 ppm,誤差值,總共用時: 191秒 節約用時: 109秒,返 回,問題剖析:,現象:測試數據會有差異,再現性不好,符合管理需求的報告形式:,按一下就能作成報告書,應用篇 總結,了解樣品的特性,在于平時測試經 驗的積累 重點: 建立測試樣品數據庫 疑問樣品及時反應給我們,拆分制樣,均質檢測單元: 由一種或一種以上物質均勻組成的檢測單元,但不能通過機械手段進一步拆分的材料(如玻璃,陶瓷,塑料,合金等). 非均質檢測單元: 由若干種材料不均勻組成的,無需或難以進一步機械拆分的材料.,建議原則: 集中在已知高風險的產品和部件. 集中在實驗室所使

15、用的普通工具或技術就能拆分下來的材料或部件 對不可能進一步拆分成均勻材料的微小部件或複雜部件,可以整體測量,拆分制樣,建議原則: 集中在已知高風險的產品和部件. 集中在實驗室所使用的普通工具或技術就能拆分下來的材料或部件 對不可能進一步拆分成均勻材料的微小部件或複雜部件,可以整體測量,高風險產品: PVC塑料 (Cd,Pb;作為穩定劑和染色劑) PS ABS (PBDE作為阻燃劑) 紅色,橙色,黃色塑料 (Cd,Pb,鉻酸鉛中的Cr+6;作為染色劑) 外殼金屬鍍層,緊固件,卡扣,螺絲(Cr+6,鉻酸鹽最終處理) 裝飾性銘牌,按鈕(Hg;作為添加劑,染色劑,食品加工添加劑) 在元器件中使用的鉛焊

16、點 在厚的電路鍍膜中採用的Cd 等等,拆分制樣,建議原則: 集中在已知高風險的產品和部件. 集中在實驗室所使用的普通工具或技術就能拆分下來的材料或部件 對不可能進一步拆分成均勻材料的微小部件或複雜部件,可以整體測量,使用工具,拆分制樣,建議原則: 集中在已知高風險的產品和部件. 集中在實驗室所使用的普通工具或技術就能拆分下來的材料或部件 對不可能進一步拆分成均勻材料的微小部件或複雜部件,可以整體測量,拆分制樣的標準還在討論當中(中國和法國的提案) 10(1000)mg 或 1.2(4.0)mm3無需拆分 經表面處理的材料,可以通過機械手段(如刮,銼,研磨等)拆分 為本體和表面處理材料兩個檢測單

17、元,拆分制樣1/3,內核,內核,引線,線圈,線圈線軸,拆分制樣2/3,可動部,線圈,框架,接線端,觸點,線圈線軸,塑模基座,外殼,拆分制樣3/3,護套(外部隔膜),絕緣體(內部隔膜),導體(銅+電鍍),有關輻射介紹,吸收剂量当量的国际单位(即輻射單位): 希沃特(Sv),我国輻射防護的主要標準: GB4792-1984- 規定: 其中对射线检测工作人员规定的最高允许剂量（不包括醫療照射）每年为（50mSv），亦即平均每周为（1mSv），每小时为（0.021mSv），全身照射的终身累积剂量不得超过（2.5Sv）,一般環境自然背景輻射量為 0.2Sv/h, CRT電腦顯示器輻射量: 0.5Sv/h SEA-1000A在關閉上蓋時測量結果亦為0.2Sv/h, 以一年工作365天，每天工作24小時，計算一年的累積量為1.572 mSv,而且:SEA-1000A的樣品倉有很好的密封性，材質為鋼板加鉛(对于X射线常用的屏蔽材料是铅板)。並且厚度超過10毫米。可以有效抵擋X射线。 並且:儀器出廠時都做過輻射檢測，經過海關時需要輻射儀器使用證明。,有關輻射介紹,國際原子能總署（IAEA）在制定放射源保安行為準則時制訂了放射源分類技術文件（TECDOC1344 ）2003.7 。,1類源極度危險源 放射