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比例計(jì)數(shù)器與SDD：XRF探測(cè)器類型是否重要？
發(fā)布時(shí)間：2019-10-26
通常，XRF分析儀配有兩種探測(cè)器類型中的一種：比例計(jì)數(shù)器或半導(dǎo)體探測(cè)器。在半導(dǎo)體器件中，硅漂移探測(cè)器-或稱SDD-通常被視為是最佳選擇。
如果您的儀器有一個(gè)比例計(jì)數(shù)器，則您可能對(duì)分析儀性能感到非常滿意;對(duì)于某些應(yīng)用，比例計(jì)數(shù)器正好適用。但SDD有其存在原因，并且其確實(shí)比老式比例計(jì)數(shù)器技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。讓我們看看其中一些優(yōu)勢(shì)：
在單次掃描中分析多個(gè)元素時(shí)，縮短分析時(shí)間。
如果您使用比例計(jì)數(shù)器測(cè)量帶有多個(gè)元素的樣品，則可能需要使用二次濾波器以檢測(cè)特定元素。由于濾波器抑制來自其他元素的可能干擾結(jié)果的X射線信號(hào)，因此該操作使得檢測(cè)更加精確。但如果您也需要其他元素的結(jié)果，則可能需要在測(cè)量過程中使用幾個(gè)濾波器以獲得完整的成分分析。SDD可同時(shí)看到所有元素，因此所需掃描次數(shù)更少，總測(cè)量時(shí)間更短。
維持結(jié)果準(zhǔn)確性所需的調(diào)整頻率較少。
簡而言之，比例計(jì)數(shù)器是封裝有惰性氣體的圓柱體，該惰性氣體在遭受X射線輻射時(shí)電離。此氣體的特性受大氣溫度影響。這意味著如果儀器位于日間大氣條件變化大的地方，則必須進(jìn)行多次重新確認(rèn)或重新標(biāo)準(zhǔn)化以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。許多比例計(jì)數(shù)器儀器可自動(dòng)完成此操作。由于SDD不受大氣條件影響，因此其非常穩(wěn)定，并且通常提供更具可重復(fù)性的結(jié)果。
在樣品復(fù)雜時(shí)，更容易識(shí)別樣品的實(shí)際成分
樣品中的元素越多，光譜便越復(fù)雜。SDD給出元素之間的更好分辨率，尤其是在其在光譜中彼此靠近時(shí)。
上圖顯示了這一點(diǎn)。紅色峰值顯示SDD光譜，綠色區(qū)域顯示使用比例計(jì)數(shù)器獲得的同一樣品的光譜。您可看到，SDD更易識(shí)別和測(cè)量此樣品中鐵、鎳和鋅的實(shí)際成分。
更低的檢出下限意味著SDD儀器涵蓋更多的應(yīng)用
背景輻射始終存在于測(cè)量過程。然而，SDD的背景水平通常低得多。這使得儀器更易從背景輻射中分辨出實(shí)際信號(hào)。如果您試圖檢測(cè)PPM范圍內(nèi)的微量元素或污染物，則背景輻射將成為真正的問題。對(duì)于比例計(jì)數(shù)器，背景變化可導(dǎo)致檢測(cè)不到樣品中所存在的元素。
總體而言，SDD所采用的現(xiàn)代電子技術(shù)可處理非常高的計(jì)數(shù)率(探測(cè)器接收和處理樣品中二次X射線光子的速率)。這顯著提高整體性能，從而提高精度、降低檢測(cè)限并縮短測(cè)量時(shí)間。
比例計(jì)數(shù)器與SDD：正面挑戰(zhàn)
讓我們看看兩種不同儀器(帶比例計(jì)數(shù)器的Lab-X3500和帶SDD的LAB-X5000)的實(shí)際測(cè)量結(jié)果，并比較性能。該測(cè)試旨在測(cè)量石灰石樣品中的六種不同的成分：鎂、鋁、硅、鉀、鈣和鐵。
比例計(jì)數(shù)器總共需要6.6分鐘和4個(gè)激發(fā)條件，來完成六種元素的分析。
SDD僅需3分鐘便可分析樣品中的相同元素。
因此，在此情況下，LAB-X5000的速度是Lab-X3500的兩倍。并且這是比較比例計(jì)數(shù)器與SDD的分析時(shí)間時(shí)的常見情況。
您應(yīng)在何時(shí)考慮SDD儀器?
比例計(jì)數(shù)器的分析儀對(duì)一些簡單應(yīng)用是良好解決方案。但是，如果您有大容量設(shè)施，并且XRF分析正在導(dǎo)致生產(chǎn)瓶頸時(shí)，則您必須尋求升級(jí)至SDD儀器。
如果您需要較低檢測(cè)下限以識(shí)別雜質(zhì)或微量元素，則絕對(duì)有必要看看基于SDD的儀器可進(jìn)行哪些操作。
如果您正在測(cè)量元素周期表中鄰近的元素，并且需要更優(yōu)分辨率以對(duì)結(jié)果更有信心，則您可能需要升級(jí)。
如果您正在使用Lab-X3500或其他比例計(jì)數(shù)器儀器，則我們建議您看看LAB-X5000。除SDD提供的性能優(yōu)勢(shì)外，其還具有其他功能，從而提供更優(yōu)結(jié)果并有可能降低分析成本。對(duì)于某些應(yīng)用，其可在無需氦氣吹掃的情況下測(cè)量輕元素，并且其包含通過Wi-Fi自動(dòng)將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至ExTOPE Connect云的功能，從而實(shí)現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)管理。
