如何合理使用XRF+LIBS

使用手持XRF技術(shù)，樣品表面經(jīng)由小型X射線管直接照射，使樣品中的元素發(fā)射特定的二次X射線（熒光）。用半導(dǎo)體探測器檢測樣品發(fā)出的X熒光信號。手持式XRF主要用于“瞄準(zhǔn)-激發(fā)” 模式，結(jié)果對樣品幾何形狀或表面相對不敏感。斑點(diǎn)直徑一般為3至9毫米，只需少量樣品制備，即可在幾秒鐘內(nèi)獲得準(zhǔn)確結(jié)果。

利用手持LIBS技術(shù)，激光束照射到表面，產(chǎn)生等離子體，使金屬蒸發(fā)并還原成原子。這些原子被等離子體的高能激發(fā)，并在紫外可見光范圍內(nèi)發(fā)射出元素特有的光。激光在樣品表面產(chǎn)生一個小的燒傷，LIBS分析中的斑點(diǎn)尺寸通常為50至100μm。等離子體的性質(zhì)取決于樣品表面的狀態(tài)和粗糙度。為了獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，通常需要打磨金屬樣品。

手持式XRF對大多數(shù)類型的金屬材料，特別是那些含有高水平合金化過渡金屬或難熔金屬的材料，提供了**的精度。這些合金是不銹鋼、鈦、鎳、鈷基合金以及由鋯、鎢或鉭制成的特殊合金。

對于鋁和鎂合金，盡管鎂的靈敏度較低，但手持式XRF仍然可以提供非常**的結(jié)果。將結(jié)果歸一化為100%，手持XRF結(jié)果對樣品尺寸、形狀和粗糙度不敏感，便于**測量尺寸小于毫米的小樣本。單層和多層涂層厚度和成分分析有助于對廣泛行業(yè)和產(chǎn)品的質(zhì)量和成本控制。

手持式XRF分析儀用于完全無損，樣品表面保持原樣，適合成品質(zhì)量控制或確定涂層厚度。

手持式LIBS能夠檢測輕元素，如碳，因此在需要對金屬制造中的碳進(jìn)行量化或?qū)Φ秃辖鹛己筒讳P鋼進(jìn)行等級識別的應(yīng)用中，是**方法。事實(shí)上，碳和其他一些元素的含量對于預(yù)測碳鋼的可焊性和避免冷裂紋是至關(guān)重要的。

手持式LIBS還可對低濃度的目標(biāo)元素（如鎳、鉻和銅）提供**的靈敏度，這些元素在石化過程和核電站中使用的碳鋼管道中至關(guān)重要。同樣，當(dāng)需要焊接不銹鋼時，可使用手持LIBS測定碳和其他合金元素，以確保使用碳含量低于0.03%的304L或316L等L級不銹鋼。

材料可靠性鑒別計(jì)劃有助于確保關(guān)鍵資產(chǎn)的安全性和完整性，如煉油廠、化工廠或發(fā)電廠的管道或加工裝置。石油和天然氣化工和發(fā)電行業(yè)使用各種材料，從碳鋼到不銹鋼到高溫合金。因此，這些行業(yè)或第三方檢驗(yàn)公司必須使用手持式XRF和LIBS，用于在調(diào)試或追溯驗(yàn)證測試以往材料的合規(guī)性。同時使用手持式XRF和LIBS還允許檢驗(yàn)公司實(shí)現(xiàn)最終的靈活性和機(jī)動性，例如，使用梯子或繩索進(jìn)入其他方法在難以觸及的地點(diǎn)測試材料，同時提供**的分析能力，對所有類型的合金進(jìn)行材料正確識別。

航空航天、汽車、海軍或石油天然氣等行業(yè)長期以來一直依賴手持XRF對各種金屬和合金進(jìn)行質(zhì)量控制。使用手持式LIBS，這些行業(yè)現(xiàn)在可以在線測量不銹鋼中的低碳含量，并確保噴氣發(fā)動機(jī)、排氣管、船用螺旋槳軸或管道等關(guān)鍵部件的制造等級正確。

手持式XRF和手持式LIBS技術(shù)上更具互補(bǔ)性，它們在確定合金成分和驗(yàn)證不同合金的等級方面都表現(xiàn)出色。

手持式XRF在過去的15年里徹底改變了有色金屬的分析方法。手持式LIBS預(yù)計(jì)將在未來15年內(nèi)在碳鋼和低合金鋼領(lǐng)域復(fù)制這一成功，同時由于其體積小、重量輕和能夠到達(dá)最不易接近的位置，因此能夠在現(xiàn)場區(qū)分L和H級不銹鋼。