AG-550 X 射(she)線(xian)熒(ying)光(guang)光(guang)譜儀(yi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)

X射(she)線(xian)熒(ying)光(guang)光(guang)譜分析技(ji)術(shu)作(zuo)為壹(yi)種元素(su)檢測(ce)手段(duan)，在工(gong)業質量(liang)控(kong)制、合規(gui)檢(jian)測(ce)等領(ling)域(yu)有(you)著廣泛(fan)應用(yong)。AG-550 X 射(she)線(xian)熒(ying)光(guang)光(guang)譜儀(yi)依托(tuo)先(xian)進的技(ji)術(shu)設(she)計(ji)，實現了(le)對(dui)多(duo)類型(xing)樣品(pin)中(zhong)多種元素(su)的檢(jian)測(ce)，其工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)圍(wei)繞(rao) X 射(she)線(xian)的(de)產生(sheng)、與(yu)物質的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)、熒(ying)光(guang)信(xin)號的(de)采(cai)集與(yu)分析等核心(xin)環節展開(kai)，形成(cheng)壹(yi)套完(wan)整(zheng)的檢(jian)測(ce)流程。

（壹(yi)）核(he)心(xin)部(bu)件與(yu) X 射(she)線(xian)產(chan)生(sheng)機(ji)制

AG-550的(de)X射(she)線(xian)產(chan)生(sheng)系(xi)統(tong)是檢(jian)測(ce)的基礎，核(he)心(xin)部件(jian)為 W 靶材 X 射(she)線(xian)管(guan)，搭配(pei) Be 窗(chuang)設(she)計(ji)保障射(she)線(xian)傳(chuan)輸(shu)效率。儀(yi)器(qi)通(tong)過高(gao)壓發生(sheng)器(qi)提供(gong)穩定(ding)的供(gong)電(dian)支(zhi)持(chi)，輸(shu)入(ru) 24VDC±10% 的(de)電(dian)壓，經過轉(zhuan)換後輸(shu)出(chu) 0-50kV 的高(gao)壓和 0-1.0mA 的電(dian)流，輸(shu)出(chu)精度可達 0.01%，為 X 射(she)線(xian)管(guan)提供(gong)穩定(ding)的工(gong)作(zuo)條件(jian)。

X 射(she)線(xian)管(guan)采(cai)用(yong)矽(gui)脂冷(leng)卻方(fang)式，控(kong)制工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)，保障使用壽命(ming)超(chao)過 15000 小時(shi)。在高壓電(dian)場作(zuo)用(yong)下(xia)，X 射(she)線(xian)管(guan)內(nei)的(de)電(dian)子被加(jia)速(su)撞(zhuang)擊(ji) W 靶材，產生(sheng)連(lian)續 X 射(she)線(xian)和(he)特(te)征 X 射(she)線(xian)。儀(yi)器(qi)配(pei)備的風冷(leng)型(xing)光(guang)管(guan)管(guan)控(kong)程序進(jin)壹(yi)步(bu)優化散熱(re)效(xiao)果，延(yan)長(chang) X 射(she)線(xian)管(guan)的(de)使用周(zhou)期(qi)，同(tong)時(shi)確保射(she)線(xian)輸(shu)出(chu)的穩定(ding)性(xing)。

（二）樣品(pin)作(zuo)用(yong)與(yu)熒(ying)光(guang)信(xin)號激發

檢測(ce)時(shi)，樣品(pin)被放(fang)置在承載重量(liang)≤20kg 的固定(ding)樣品(pin)臺上，樣品(pin)腔(qiang)可容(rong)納尺(chi)寸達 460mm×300mm×120mm 的(de)各(ge)類樣品(pin)，包(bao)括粉末(mo)、固體和(he)液體(ti)。儀(yi)器(qi)采用(yong)上照式設(she)計(ji)，配(pei)合 500 萬像素(su)高清(qing) CCD 攝(she)像(xiang)頭(tou)組(zu)成的(de)樣品(pin)觀(guan)察系(xi)統(tong)，能清晰(xi)觀(guan)察樣品(pin)形(xing)態(tai)，通(tong)過成(cheng)像(xiang)準(zhun)直系(xi)統(tong)實現對(dui)樣品(pin)的(de)準(zhun)確點(dian)測(ce)。

X射(she)線(xian)照射(she)到(dao)樣品(pin)表(biao)面後，與(yu)樣品(pin)中(zhong)的原(yuan)子發生(sheng)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。原(yuan)子的(de)內(nei)層電(dian)子吸(xi)收 X 射(she)線(xian)的(de)能量後被激發，外(wai)層電(dian)子躍(yue)遷(qian)填補(bu)內層空位(wei)時(shi)，會釋放(fang)出(chu)具(ju)有(you)特(te)定(ding)能量的(de)熒(ying)光(guang) X 射(she)線(xian)。不(bu)同(tong)元素(su)的原(yuan)子結(jie)構(gou)存(cun)在差異，釋(shi)放(fang)的(de)熒(ying)光(guang) X 射(she)線(xian)能量也(ye)各(ge)不(bu)相同(tong)，這(zhe)壹(yi)特(te)性(xing)成為元素(su)定(ding)性(xing)分析(xi)的關(guan)鍵(jian)依據。

為適(shi)配(pei)不(bu)同(tong)類型(xing)樣品(pin)和(he)檢測(ce)需(xu)求，儀(yi)器(qi)配(pei)備了(le)6組(zu)準(zhun)直器(qi)和4組(zu)濾光片(pian)，可(ke)通(tong)過電(dian)動(dong)自動(dong)切換組(zu)合。準(zhun)直器(qi)用於控(kong)制X射(she)線(xian)束(shu)的尺(chi)寸和發散角度，濾光片(pian)則能篩選(xuan)出(chu)特(te)定(ding)能量範圍的X射(she)線(xian)，減(jian)少幹(gan)擾(rao)信(xin)號，提高(gao)檢(jian)測(ce)的針對(dui)性(xing)和準(zhun)確性(xing)。

（三）信(xin)號采(cai)集與(yu)檢測(ce)系統工(gong)作(zuo)方(fang)式

熒(ying)光(guang)信(xin)號的(de)采(cai)集由Si-Pin探測(ce)器(qi)完(wan)成(cheng)，該探測(ce)器(qi)采用(yong)電(dian)制冷(leng)技(ji)術(shu)，無需(xu)額(e)外(wai)耗材(cai)，既提升(sheng)了(le)測(ce)量穩定(ding)性(xing)，又保證了(le)分(fen)析準(zhun)確性(xing)。探測(ce)器(qi)的探測(ce)窗(chuang)口(kou)為鈹窗(chuang)，窗(chuang)口(kou)面積 6mm²，能接(jie)收樣品(pin)釋(shi)放(fang)的(de)熒(ying)光(guang) X 射(she)線(xian)，檢(jian)測(ce)範圍覆蓋(gai)硫(S)至(zhi)鈾(you)(U)的(de)廣(guang)闊(kuo)元素(su)區間(jian)，分辨(bian)率達145±5eV，確保對(dui)不(bu)同(tong)能量熒(ying)光(guang)信(xin)號的(de)區(qu)分(fen)。

探測(ce)器(qi)將接(jie)收到的熒(ying)光(guang)信(xin)號轉(zhuan)換為電(dian)信(xin)號，隨(sui)後傳輸(shu)至(zhi)全數(shu)字化 DP5 處理(li)器(qi)進行(xing)處(chu)理(li)。處(chu)理(li)器(qi)擁有(you)2048個(ge)譜通(tong)道，能對(dui)電(dian)信(xin)號進(jin)行(xing)精細劃(hua)分(fen)和記錄，計(ji)數(shu)率範圍在 1000-8000cps，可快(kuai)速捕(bu)捉信(xin)號變化。這(zhe)壹(yi)過程中，儀(yi)器(qi)的全封(feng)閉式金(jin)屬機(ji)箱設(she)計(ji)發揮(hui)了(le)重要作(zuo)用(yong)，不(bu)僅能屏蔽(bi)電(dian)磁幹(gan)擾(rao)，還能保障操(cao)作(zuo)環境(jing)。

（四(si)）數(shu)據處理(li)與(yu)分析算(suan)法(fa)應用(yong)

采(cai)集到的信(xin)號數(shu)據通(tong)過軟(ruan)件(jian)進行(xing)分(fen)析，AG-550集成了(le)多(duo)種成熟的分(fen)析算法(fa)，包(bao)括FP基本(ben)參(can)數(shu)法、經驗(yan)系數(shu)法和神(shen)經網絡法，形成綜(zong)合(he)分析體系(xi)。這(zhe)些(xie)算法各(ge)有側(ce)重，協(xie)同(tong)作(zuo)用(yong)實現對(dui)復(fu)雜樣品(pin)的(de)解(jie)析(xi)。

FP 基本(ben)參(can)數(shu)法基於元素(su)的物(wu)理(li)特(te)性(xing)和 X 射(she)線(xian)與(yu)物質相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)基本(ben)原(yuan)理(li)，無需(xu)依賴(lai)大量標準(zhun)樣品(pin)即(ji)可進行(xing)定(ding)量分(fen)析(xi)，適(shi)用於多種材料的(de)檢(jian)測(ce)。經驗(yan)系數(shu)法通(tong)過引(yin)入(ru)經(jing)驗(yan)校(xiao)正因子，修正基體(ti)效應帶(dai)來(lai)的影(ying)響(xiang)，提高(gao)分(fen)析結果的準(zhun)確性(xing)。神(shen)經網絡法則利(li)用(yong)其強大的模式識別(bie)和(he)數(shu)據擬合(he)能力(li)，處理(li)多(duo)元(yuan)素(su)共存(cun)時(shi)的(de)譜線(xian)重疊(die)問(wen)題，優化定(ding)量分(fen)析(xi)精度。

軟(ruan)件(jian)系(xi)統具(ju)備(bei)自動(dong)譜線(xian)識別(bie)功(gong)能，通(tong)過 KLM 標記等方式清(qing)晰呈現譜(pu)圖(tu)特(te)征，支(zhi)持(chi)譜(pu)重疊(die)比較，幫(bang)助(zhu)操(cao)作(zuo)人(ren)員快(kuai)速識別(bie)樣品(pin)中(zhong)的元(yuan)素(su)組成(cheng)。同(tong)時(shi)，軟(ruan)件可實現多(duo)元(yuan)素(su)同(tong)時(shi)定(ding)性(xing)和定(ding)量分(fen)析(xi)，檢(jian)測(ce)靈敏度範圍在 0.01% 到 99.99%，其中 Cd、Cr、Hg、Br 等元素(su)的檢(jian)出(chu)限可(ke)達 2ppm，Cl 的(de)檢出(chu)限為 50ppm，滿足(zu)各(ge)類檢測(ce)場景的精度需(xu)求。

（五(wu)）系統(tong)控(kong)制與(yu)保障機(ji)制

儀(yi)器(qi)的運(yun)行(xing)由(you)聯(lian)想品牌(pai)控(kong)制計(ji)算(suan)機(ji)主導(dao)，配(pei)備 4G 內存(cun)和 500G 硬(ying)盤(pan)容(rong)量(liang)，搭載(zai) win7 簡體(ti)中文(wen)版操(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)，確保數(shu)據處理(li)和(he)系(xi)統(tong)運(yun)行(xing)的(de)流暢(chang)性(xing)。軟件(jian)支(zhi)持(chi)簡(jian)體(ti)中(zhong)文(wen)、英文(wen)等多種語(yu)言(yan)，操(cao)作(zuo)界面友好(hao)，檢(jian)測(ce)結果以 Excel 格式輸(shu)出(chu)，方便(bian)數(shu)據存(cun)儲和(he)後續處(chu)理(li)。

在安全防(fang)護(hu)方面，儀(yi)器(qi)設(she)計(ji)了(le)防(fang)泄漏保護(hu)開(kai)關和(he)自動(dong)防(fang)護(hu)開(kai)關，全封(feng)閉式金(jin)屬機(ji)箱能阻擋(dang) X 射(she)線(xian)泄(xie)漏，保障操(cao)作(zuo)員的人(ren)身安全。儀(yi)器(qi)的工(gong)作(zuo)環境(jing)需(xu)滿(man)足(zu)溫(wen)度(du) 10-28℃、濕(shi)度(du) 40%-80% RH 的條件(jian)，同(tong)時(shi)應避(bi)免(mian)靠近強磁(ci)場(chang)、電(dian)場、高(gao)頻裝置，減(jian)少振(zhen)動(dong)和粉塵幹擾(rao)，避免(mian)日(ri)光(guang)直射(she)，這(zhe)些(xie)環境(jing)要求也(ye)為儀(yi)器(qi)穩定(ding)工(gong)作(zuo)提供(gong)了(le)保障。

AG-550 X 射(she)線(xian)熒(ying)光(guang)光(guang)譜儀(yi)通(tong)過各(ge)部件的協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)和(he)先(xian)進算法的支(zhi)撐(cheng)，實現了(le)從 X 射(she)線(xian)產(chan)生(sheng)、信(xin)號激發、采(cai)集到數(shu)據分析的全流程自動(dong)化運行(xing)，其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)的(de)科(ke)學(xue)性(xing)和實用性(xing)，使其能夠滿(man)足(zu) RoHS/WEEE/EN71 標準(zhun)及 ELV 指(zhi)令相關(guan)管(guan)控(kong)要求，為多行(xing)業的材(cai)料檢(jian)測(ce)提供(gong)可(ke)靠的技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)。