国产波长色散X荧光仪制造技术

　　1 X 射线荧光光谱仪种类及特点

　　在水泥、玻璃、陶瓷、钢铁、有色金属、矿产等领域，为了满足工业过程监控和产品质量控制的要求，需要对化学成份进行快速而准确的分析。例如，在 现代化的水泥生产企业中，需要对原材料(如石灰石、沙土、矾土、菱镁矿和其他矿物)、燃料、生料、熟料及水泥成品的化学成份进行分析，主要分析成份为 CaO, SiO₂, Al₂O₃,Fe₂O₃, MgO, SO₃, K₂O, Na₂O 等常规元素氧化物，以确保水泥生产的质量要求。X 射线荧光分析技术具有分析速度快、检测元素广、分析精确度高、样品制备简单迅速、操作方便等优点[1]，正好满足对化学成份快速、准确分析的要求，是工业过程监控和产品质量控制领域中最重要的成份分析仪器。

　　荧光 X 射线也是一种电磁辐射，具有波粒二象性。根据这两种特性，X 射线荧光光谱仪就分成了两种不同类型的仪器，即波长色散型 X 射线荧光光谱仪(简称波谱仪)和能量色散型 X 射线荧光光谱仪(简称能谱仪)[2]。见图1。

　　波谱仪最主要的优点是有良好的分辨率，定量准确度好，元素分析范围广，稳定性能好。其缺点在于，波谱仪具有非常复杂的晶体分光结构(扫描型荧光 仪还需要复杂的精密测角部件)，造成了其仪器体积过于庞大，价格昂贵，对环境的要求高，操作及维护工作也相对比较复杂。能谱仪具有体积小，功耗低，价格便 宜，操作简单，易于维护等优点。其缺点是背景影响大、解谱难度高、准确度不高，重复性差，Na,Mg 等轻元素分析很困难。

　　这两种荧光仪在水泥工业分析中都有应用，能谱仪以个别主要元素分析为主，如钙铁仪、多元素分析仪，一般用于生产过程控制分析[3];波谱仪则可 实现全分析，在相当大程度上等同或替代化学分析。在小型水泥企业，受自身财力影响，主要使用的是能散型 X 荧光光谱仪，包括大量的钙铁分析仪。而大中型企业，主要配置的是波长色散 X 荧光光谱仪，分析速度快，准确度高，有效满足了水泥生产的质量要求。可以看到，如果存在价格便宜，稳定可靠的波谱仪，则可大量替代广泛应用的能谱仪，具有 很好的市场前景。

　　2 国内外波谱仪的发展现状

　　波谱仪通常分为扫描型和固定道型两种仪器。二者最大的区别是：扫描型荧光仪针对每个测量元素变动仪器条件，逐个元素进行测量;而固定道型荧光仪 在同样仪器条件(高压管流)下，通过多个固定的分析晶体和探测器同时测量多个元素。扫描型荧光仪按光管功率的高低，可分为高功率扫描型和低功率扫描型;固 定道型荧光仪的分光晶体有的使用平面晶体，有的使用弯曲晶体，也有二者混合搭配的。