X射线荧光能谱仪厂家对比波谱分析和能谱分析特点

 

    一般来说,波谱仪可探测的zui轻元素为铍,能谱仪可检测到硼元素,而实际上,波谱仪一般也只测到硼。对于原子序数小于10的超轻元素,过去多采用硬脂酸铅晶体分光,对氮、氢等元素的探测效率较低,现在使用人工沉积的多层膜晶体,使探测效率提高很多。图1显示了用硬脂酸铅晶体(STE)与W2C多层膜晶体(LDEB)对硼元素的测试结果。二者的实验条件相同,图的纵坐标为X2射线强度。可以看到,用多层膜测得的强度比硬脂酸铅提高了五倍多,峰背比改善更大,对其它超轻元素的测量都有类似的改进和提高。早期的能谱仪只能分析原子序数大于11的元素,现在用超薄窗或无窗探测器也可以测至硼元素,但它的峰值靠近零峰,若背景测量和扣除不当的话,峰背比会很低,影响测量准确度。

 

二、定性分析速度与探测灵敏度

 

   相比之下,能谱仪的分析速度具有较大的优势,通常在1min内可获得全部谱线。前期的电子探针仪,用波谱扫描进行全分析,需要几十分钟。而现在的仪器,扫描速度大大提高了,例如电子探针仪,作一次全谱扫描只需要6min。可见波谱仪与能谱仪的定性分析速度差距缩小了。探测灵敏度在很大程度上与谱峰的质量有关。能谱的谱峰较宽,所含的背景也宽,峰背比比较小,因此探测灵敏度就差些。

 

三、定量分析

 

    尽管波谱和能谱分析均用试样与标样出射的同名X2射线的强度比经修正计算得到浓度值。但是，由于仪器性能的差异,所采用的测量方法、数据处理方法都有差别。能谱仪的探测效率的重复性好,只要采取措施,对测试过程中探测器的行为及仪器因子的变化进行补偿,则不需要每次分析时重新测定全部标样,只需调用储存于计算机内的标样数据。这样有两个好处,其一当然是省时,其二是可以避免因标样的污染及其它原因引起的误差。但能谱的谱峰比较复杂,伪峰多,干扰多,谱线分辨率差,故早期的定量分析结果偏差较大。然而由于计算机技术的发展,对谱线的处理能力大大提高,使定量分析的准确度相对于波谱差距已经缩小。晶体谱仪的扫描速度慢,一直认为是其主要缺点,但在定量分析中就不同了。因为在实际测量中,可同时使用几道谱仪进行分析测试,测量时间也可根据其计数率来确定,因此定量分析并不比能谱仪慢多少。

 

四、低含量元素和超轻元素的分析

 

    WDS的峰背比高,对低含量元素的分析明显优于EDS。一般认为,EDS的浓度检测极限要比WDS大十倍。EDS的能量分辨率差,超轻元素的K谱线附近有大量重元素的L、M及N系谱线的干扰。虽然目前在谱线处理方面已取得很大进展,但由于对M系及N系谱线的相对强度还缺乏数据,故重叠系数的计算仍比较困难。低能区的背景也较难估计,观察到的背景还因电荷不*收集而发生扭曲。所以对低含量和超轻元素的分析仍较困难。

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