布魯克S8 XRFX射線熒光光譜儀的詳細資料

 自上世紀60年代德國西門子推出全封閉型的X射線熒光光譜儀（XRF）以來，已經有50多年的商業化進程。布魯克AXS公司（前身是德國西門子公司的X射線分析儀器部）一直堅持專業化的道路，著X射線分析技術發展的潮流。根據新的技術和對用戶需求的深入了解，圍繞分析測試任務的核心整體設計儀器和功能。2008年布魯克成功推出S8 TIGER，在靈敏度、準確度、精密度、安全性、可靠性、操作簡便性、分析速度、功能完備的分析軟件等方面，把XRF分析技術又一次推向了全新的歷史階段。

    2017年，第二代S8 TIGER成功推出，采用HighSense^TM技術，保證從鈹（4Be）到镅（95Am）的所有元素提供高靈敏度。HighSense技術包括緊湊的HighSense光路、HighSense X射線發生器、HighSense X射線管、HighSense XS系列分光晶體、HighSense計數電子元件。憑借HighSense技術、高分辨率WDXRF技術以及對輕、中、重元素的檢測，第二代S8 TIGER的XRF² 微區分析系統可提供高靈敏度、300μm的小光斑尺寸以及高的空間分辨率。

一、高靈敏度、高準確度及高精密度

• 緊湊的HighSense光路

HighSense光路，陽極—樣品—探測器之間距離短，信號損失少，保證了高靈敏度

• HighSense高穩定性固態發生器

采用新技術模塊化設計的固態發生器，穩定性優于±0.00005%，可靠性好。

S8 TIGER 1kW，激發電流50mA，激發電壓50kV，同級別中強度高。配有內部水冷機，不需要外部水冷機，插上電源就可以使用。

S8 TIGER 3kW，激發電流150mA，激發電壓60kV，強度上堪比傳統的4kW熒光儀。

S8 TIGER 4kW，激發電流170mA，激發電壓60kV，市場上好的熒光儀。

• HighSense低溫X射線光管

HighSense超尖銳端窗陶瓷光管，設計功率4200W，設計電壓75kV，設計電流200mA。*的雙路水冷系統，除陽極冷卻外，光管頭部增加特殊冷卻回路，避免光管頭部熱量對樣品的影響，提高易揮發元素及低熔點樣品測量的穩定性。提高了分析液體樣品、低熔點樣品的安全性。此外在陰極與鈹窗之間增加隔板，避免蒸鍍現象，光管強度不衰減。

標配75 μm鈹窗，HighSense光管50μm鈹窗，強度提高15%，HighSense光管28μm鈹窗，超輕元素強度提高50%。HighSense光管鈹窗上有保護性涂層，耐腐蝕。

• 高靈敏度、高穩定性的分光晶體

HighSense系列人工合成晶體，大大提高了輕元素的檢測能力，其中：

XS-B晶體提高B元素分析靈敏度；

XS-N晶體提高N元素分析靈敏度；

XS-C顯著地降低了背景，提高信噪比30%；

XS-55晶體對O、F、Na、Mg元素的靈敏度也比常規的晶體提高了10%以上；

XS-400晶體與LiF200晶體覆蓋的元素*相同，但是靈敏度提高了35%；

XS-CEM人工多層膜晶體，測量Al—S間元素具有無以匹敵的長期穩定性，沒有PET晶體的潮解現象，沒有PET晶體隨著時間的推移強度降低的現象，沒有其它天然晶體的溫度效應。是水泥、玻璃、礦物、采礦、地質、鋁業等領域測量主含量Al、Si的晶體；

XS-Ge-C鍺彎晶提高P靈敏度40%，提高S靈敏度20%以上；

XS-PET-C彎晶提高Al的靈敏度20%。

• HighSenseTM探測器技術及動態匹配^TM功能 

HighSenseTM流氣正比計數器和閃爍計數器，極快的死時間校正，即刻顯示PHA掃描圖，數字信號傳輸，線性范圍高達4Mcps（線性偏差≤1%）。

動態匹配^TM功能，軟件自動降低電流，使高含量元素的計數不超過探測器的物理限制，測量更準確，低含量元素自動在滿功率條件下測量，使痕量元素也能準確地測量。采用動態匹配功能探測器的高計數率可以達到13Mcps。動態匹配功能可以采用相同的譜線分析樣品中從ppm到含量范圍的成份。

• HighSense高效的微區分析系統XRF²

    借助HighSense^TM技術，第二代S8 TIGER能針對小到0.3mm并可選1.25mm的微小區域開展高靈敏度的元素定性、定量、無標樣定量及元素分布分析，步長0.1mm。輕元素采用正比探測器，重元素采用閃爍探測器，靈敏度提高10倍，實現了同級別儀器里真正的微區分析。此外，高清攝像頭能夠對感興趣區域拍攝圖片，保證微區分析的針對性和重現性。

• 高透光性的真空封擋

在測量液體和松散粉末樣品時，程序控制的真空封檔將樣品室和光譜室分開，允許在固體和液體樣品的分析之間快速地切換。由于只有很小的樣品室充氦氣（氮氣），真空封擋顯著地降低氣體消耗量，同時探測器的穩定性更高，結果的精密度更好。在測量過程中，*的真空封擋也可以在液體樣品泄漏或有粉塵樣品時保護光譜室，防止被污染。真空封擋是S8 TIGER的樣品保護TM包的一部分。

• 高精度光學定位測角儀

采用高精度光學定位測角儀，定位精度高，測角儀直接到達預設角度，快速連續前進，無需反復調整，長期運行沒有磨損。角度準確度優于±0.001°，角度重現性優于±0.0001°,掃描速度1200°/分鐘，轉角速度4800°/分鐘。

• 變動理論α系數法

采用基本參數法單獨地計算每一個樣品的校正系數，從而進行全面的集成的基體效應校正，這就是變動理論α系數法。其顯著的優點是：需要的標樣量少、校正系數更可靠、校準曲線可以適當延伸、操作方便、不需要很多的經驗來選擇影響元素、對于大的材料范圍和很寬的濃度范圍都可以得到可靠的結果。同時兼容固定理論α系數法、經驗α系數法基體效應校正，三種校正模式也可以混合使用。對于固定理論α系數法、變動理論α系數法、經驗系數法及混合校正方法只需一個用戶界面解決所有問題，非常易于使用。

• 未知燒失量校正

對于燒失量或燒增量很大的樣品，通常的做法是將樣品預先灼燒，然后根據燒失量進行反算或將燒失量輸入到基體校正公式進行校正，分析全鐵的時候還有用鈷做內標的。布魯克未知燒失量校正功能不用測量燒失量，軟件會根據其它分析成分估算一個LOI，然后經過多次迭代和擬合，無需知道燒失量也可以進行準確的燒失量校正，大大地提高了分析速度也節約了分析成本。

• 角度偏移校正

校正價態、礦源差異等引起的峰位位移，測量結果更準確。*技術

• 幾何校正

通過直徑–厚度–密度、直徑–厚度–質量或直徑–質量–密度三種樣品制備選項對未達到X射線穿透飽和深度的樣品進行幾何校正，從而得到更準確的測量結果。*技術

• 制樣校正軟件

對用熔融制樣或粉末樣需加粘合劑的制樣方法，采用任意配比、隨意稱量、準確輸入的方法，稱樣誤差小，稱樣速度快，不同的制樣方法可以共用同一工作曲線。*技術

• P10氣體密度穩定器

在P10氣體鋼瓶與流氣正比計數器之間安裝有氣體密度穩定器，使探測器里的氣體密度始終保持恒定，保證測量結果精密度更高。流氣計數器采用數字式壓力控制，控制更精密。

• 高穩定性的光譜室

光譜室溫度穩定性優于±0.05℃，避免了溫度變化引起分光晶體的面間距變化，從而引起被測量元素光子衍射角度的變化。

• 采用真空度控制測量

對于固體樣品，采用真空度控制測量，只有達到預設的真空度才開始測量，避免了吸潮樣品在測試階段真空度的不一致引起強度計數的差異。

二、高安全性、高可靠性

•  樣品保護™功能，四重保護，保證儀器長期可靠運行

在樣品進入和退出樣品室時采取*的保護，使儀器的故障率低，維護成本少

兩個污染防護屏，分別保護光管和光譜室

粉塵接收盤，收集掉落下來的樣品顆粒

    測量過程中的*保護 

              光管保護屏DuraBeryllium™ 高強度鈹窗，保護光管窗口    

              *的高透光性真空封擋保護光譜室

• 原位進樣系統

S8 TIGER采用了直接進樣技術，即樣品直接裝入到儀器的測量位，保證樣品到光管的距離不會變化。采用這種直接進樣方法的樣品室可以設計得很緊湊，又保證了抽真空和充氦氣的快速可靠。傳統的光譜儀使用樣品轉臺系統來進樣，轉臺上的2個位置經常會出現位置不準的問題，光管到樣品的距離的細微變化都會降低分析精度，這時就需要維修，或放棄樣品轉臺的第二個位置。同時這種設計不可避免地擴大了樣品室的   

體積，增加了進樣機械裝置的復雜性和保養維護難度。

直接進樣系統在進樣和出樣過程中，光管的高壓關閉，是*沒有X射線的。在執行這些操作時，光管的燈絲加熱電流一直是通的，維持光管的穩定性。

1.直接進樣代替分步進樣，機械結構簡單，*。

2.避免樣品在儀器內部過多的運動，避免粉塵積聚、  液體側翻的風險。

3.清洗樣品室簡單，不需要打開儀器，易于維護。      

4.進樣速度快。 

• 等級密碼保護功能

對不同的人給予不同的用戶許可權，對曲線參數、數據庫、譜線庫、儀器參數等加以保護。??雙計算機控制系統。

日常的分析采用觸摸屏控制，保證操作簡單而無失誤，即使在惡劣的環境中儀器也能正常工作。對于應用開發、校正曲線回歸、擴展評估等，通過另外一臺計算機完成。兩臺計算機都可以完成日常分析控制，即使一臺出現問題，也不影響測量工作

• 全新設計的安全回路電路板

全新設計的探測器、多道分析器、安全回路電路板、馬達驅動板、4軸板等，儀器的運行更可靠。

• 防塵設計

防塵設計機柜，儀器整體密封，箱體內采用循環水冷卻，避免了風冷容易在電路板上帶來粉塵的缺點，儀器內部恒久保持潔凈，可以在任何惡劣的環境下長期正常工作。

• 產品認證

經過德國第三方檢測機構對技術指標、輻射保護、電器安全的嚴格測試，符合德國DIN54113射線防護和CE電器安全等“產品認證”，是德國政府核準的定型儀器。

三、操作簡單

•  觸屏控制™

1. 直觀的觸摸屏，操作簡單，無需 培訓，僅需三步就可以得到準確的結果.

2.實時顯示及查找以前測試結果

3.S8 TIGER實時狀態顯示

4.在線幫助功能

5.中文操作軟件，在線的多語言界面自由切換

• 快速的符合人體工程學的樣品裝載

1.75位帶有托盤的自動進樣器，可識別樣品類型

2.60位大樣品杯進樣器，適合各種類型及形狀樣品

3.108位不用樣品杯進樣器，機械手直接吸取樣品

四、非常快的分析速度

• 非常快的分析速度基于：高強度的X射線光管、快速運行的電子電路板、快速的內部通訊

在保證分析精度的前提下，根據元素的含量不同，每個元素的測量時間在2-10秒鐘。例如水泥樣品中10個元素(Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、MnO2、Fe2O3)，從放入樣品到顯示結果不超過2分鐘，分析速度*可以和多通道熒光儀相媲美，而分析的靈活性和高準確度是多通道熒光儀所不具備的。

五、功能完備的分析軟件

• SPECTRAplus V4定性、定量分析軟件

       SPECTRAplus V4是專為第二代S8 TIGER研發的功能強大的現代分析軟件。SPECTRAplus V4包括了定性、定量分析的所有功能，運行在Windows 10環境。SPECTRAplus V4為簡單、快速的操作而特別開發的，支持第二代S8 TIGER的*的TouchControlTM觸屏控制的全部功能。

       SPECTRAplus V4支持網絡功能，用網絡中的任何計算機都可以實現全部的分析功能，如分析曲線開發、無標樣評估、數據報表。網絡計算機的數量沒有限制。

       SPECTRAplus V4定性分析軟件具有交互及自動尋峰以及元素識別功能、自動背景扣除與平滑、高分辨顯示樣品譜圖、坐標軸變換、自動提醒干擾譜線等功能。

       SPECTRAplus V4定量分析軟件具有集成的智能專家系統，確保用戶充分利用S8 TIGER的分析性能創建用戶自己特殊應用。分析曲線的自動導航功能從材料的定義到結果的輸出，引導用戶一步步完成，從開始就可以完成高質量的分析。可以靈活的輸入制樣參數及任何可用的化學信息。采用基本參數法進行*一體化的基體校正（變動“理論α系數法”，計算每一個樣品的校正系數），也可以采用理論系數法與經驗系數法相結合的固定α系數法進行強度及強度/濃度混合模式的基體校正。用圖形顯示測量強度、校正強度及背景強度。用戶可以結果輸出格式，非常容易地編輯成報告格式。分析結果超出警戒線會自動顯示與報警。全局或漂移校正功能。“Daily-Check-Routine”程序定期檢查儀器，滿足GLP要求。在線統計分析。

       SPECTRAplus V4*漢化，所有程序全部有中文界面、中文提示。并且版本可以保持與英文版同時升級，可以隨時切換成中文、英文、法文等界面。 

• QUANT EXPRESSTM無標樣軟件包

       QUANT EXPRESSTM允許在沒有標準曲線的情況下對*未知的樣品進行自動分析。  

       QUANT EXPRESSTM提供了無以匹敵的分析靈活性。可以在2分鐘之內采用掃描模式進行無標樣分析，也可以對痕量級的元素進行準確測定。根據用戶的需求，QUANT EXPRESSTM可以提供用于交互評估的掃描測量模式，也可以提供峰/背比測量模式。

       QUANT EXPRESSTM是一體化分析智能的一部分。可以執行自動尋峰、元素與譜峰的識別、微區定性的元素分布及每一個單點的元素濃度顯示、經背景與譜線重疊校正之后凈強度的測定等。SPECTRAplus V4軟件中*的強大的變動α系數法基體校正功能，自動執行基體校正及不同類型樣品（薄膜、無限厚或非無限厚樣品）的校正。用戶輸入的樣品的特性、已知元素的濃度和基體成分都可以集成到一起，進一步提高分析結果的準確度。

       QUANT EXPRESSTM可以*用于用戶特定的標準曲線中，采用變動α系數法測定沒有標樣的元素。它是SPECTRAplus V4集成部分，作為專家系統提供任何應用的譜線設置。

• S8 TOOLS診斷、維護和服務軟件

*的診斷、維護和服務軟件包，允許直接控制和檢查S8 TIGER的所有部件，確保儀器的控制和分析非常容易。操作過程中的故障很容易識別和消除，確保操作簡單、維護方便及長時間正常運行。運行在Windows界面下的自診斷軟件，非常直觀，可以全面監測系統的幾百種狀態，您可以將整個狀態存盤，發送給維修人員，從而可有效降低維修費用，縮短維修時間。

• WebeX遠程服務-維護-支持軟件

允許Bruker AXS專家通過網絡進行遠程支持，使第二代S8 TIGER達到好的可用性。

• 專業解決方案軟件包

◆ML PLUS多層膜分析軟件：采用*的*基本參數法，具有吸收法和發射法兩種分析模式；薄層分析采用發射法，厚層分析采用吸收法（準確度更高）。可分析多達15層（每層16個元素）的鍍膜樣品，測定每層膜的厚度和元素含量。

◆PETRO-QUANT軟件，可以對油品、塑料、橡膠、聚合物等樣品中的30個元素進行優化的無標樣定量分析，以及預定義的EN、ISO、ASTM、DIN分析油品的方法和預校準分析曲線。為用戶提供交鑰匙方案，儀器安裝后可以按照標準方法立刻進行常規分析。

◆GEO-QUANT ADVANCED氧化物分析軟件，是地質、礦物、采礦、耐火材料、玻璃與陶瓷業的解決方案，采用熔片法制樣，可以分析氧化物中21個主、次元素。

◆GEO-QUANT T軟件，基于數百個參考樣品建立的校準曲線，測量地質樣品中微量、痕量元素，是地質方面的研究、監測、環保等全面解決方案。

◆CEMENT-QUANT軟件，采用標樣建立的水泥工業完整的解決方案，可用于生料、水泥、熟料及采石廠來料中14個元素快速、簡單、精密的定量分析。

◆METAL-QUANT軟件，金屬材料的解決方案，可以分析鐵基、鈷基、鎳基、銅基、鉛基、錫基中23個主、次及痕量元素。

◆POLMER-QUANT軟件，用于分析聚合物中的微量和痕量成分。

◆GEO-QUANT Iron Ore軟件，可以分析鐵礦石、鐵精礦、球團礦、燒結礦等含鐵礦物中20個主、次及痕量元素。