便携式X射线衍射仪 Terra

便携式能量色散x射线荧光光谱仪结构概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在对便携式能量色散X射线荧光光谱仪的结构进行概述说明。

便携式能量色散X射线荧光光谱仪是一种应用于材料分析和质量控制领域的先进仪器，它的结构和工作原理对其性能和实际应用具有重要影响。

1.2 文章结构文章首先简要介绍了便携式能量色散X射线荧光光谱仪的定义及其背景，以帮助读者理解该仪器在分析领域中的重要性。

接下来，文章将详细介绍该仪器的结构和组成部分，包括主要组成部分的功能和具体示意图，同时阐明系统参数性能评价标准。

最后，文章将深入探讨该仪器的工作原理，解析X射线源与样品相互作用、荧光信号转换以及能量色散X射线荧光分析技术等关键过程和方法。

1.3 目的本文旨在提供一个全面而清晰的便携式能量色散X射线荧光光谱仪结构和工作原理的概述，以帮助读者深入了解该仪器的原理和应用。

同时，本文还将展望便携式能量色散X射线荧光光谱仪在未来发展中的趋势，为相关领域的研究者和使用者提供有益的参考。

2. 正文:2.1 便携式能量色散x射线荧光光谱仪的定义及背景2.1.1 便携式能量色散x射线荧光光谱仪简介便携式能量色散X射线荧光光谱仪是一种能实现物质组成分析的仪器，它利用样品与X射线相互作用产生的特定荧光信号进行分析。

该仪器具有小型、轻便、易操作等特点，适合在现场或实验室中进行快速、非破坏性的成分分析。

2.1.2 荧光光谱分析原理荧光光谱是指物质受到外部能量激发后产生的一系列波长较长且比较弱的辐射。

在能量色散X射线荧光光谱仪中，样品受到X射线照射后会发生内层电子跃迁，产生特定能级之间的转变和辐射。

这些特定波长的荧光信号可以通过检测和分析来确定样品的组成和元素含量。

2.1.3 荧光光谱在实际应用中的优势和局限性荧光光谱具有许多优势，例如非破坏性、高灵敏度、无需样品预处理等。

它广泛应用于材料科学、环境监测、生物医药等领域。

然而，荧光光谱分析也存在一些局限性，如对样品形态要求高、灵敏度受能量分辨率限制等。

X射线衍射仪技术参数X射线衍射仪技术参数一、技术参数1、仪器功能能够精确地测量和分析金属和非金属的多晶样品，另外对微量物相测量和检索分析等。

2、X射线光源2.1.X射线高压发生器：2.1.1.最大输出功率：3KW2.1.2.最大电压：50KV2.1.3.最大电流：50mA2.1.4. X射线防护标准: 安全连锁机构、剂量符合国际标准，<1μSv/h。

必须有省级以上环保部门的辐射豁免批准许可.2.1.5.电流电压稳定度：优于0.005% (外电压波动+10%时)2.2 X光管2.2.1材料：精密陶瓷X光管（保质期5年以上）2.2.2.靶材及功率：Cu靶2.2KW*2.2.3聚焦光路系统3、测角仪3.1测角仪：θ/θ测角仪*3.2驱动方式：不低于步进马达驱动3.3角度重现性：≤0.0001°3.4可读最小步长：0.0001?3.5扫描范围：不小于-10?~160?4、光学系统4.1狭缝系统：DS狭缝、SS狭缝、RS狭缝*4.2更换不同的应用光学附件不需要重新校准5、探测器*5.1探测器类型：阵列探测器（保质期5年以上）5.2子探测器个数：>65000个, 通道数不小于256个5.3能量分辨率：<9%，光路中无需插入单色器或滤光片即可去除Kβ以及含Fe/Co/Ni/Mn元素的荧光背底5.4背景：≤0.1 cps6、仪器控制和数据采集系统6.1计算机：双核3.0GHz，4GB内存，硬盘500GB，19寸LCD 显示器，DVD-RW，激光打印机。

6.2原装正版仪器控制和数据采集软件7、循环水冷系统7.1 工作要求：连续工作7.2 控温精度：≤ 1℃7.3 供水流量：满足发生器要求7.4 进水温度：可调，保证主机正常运转7.5 保护：具有过热保护功能8、软件要求8.1软件为WindowXP或Windows7操作平台，可进行设备控制，数据采集，授权安装在至少3台计算机上；8.2物相检索软件：含原始数据直接检索功能；物相定量分析：可编程定量分析软件；无标样晶粒大小分析及微观应力分析；粉末数据指标化、结构精修、从头结构解析以及无标样定量分析软件*8.3 提供正版标准化物质检索, 物相定量分析软件9其他要求9.1提供国家环保部门所颁发的辐射安全销售许可证；9.2制造厂家必须提供ISO9001和ISO14001认证；9.3终身免费软件升级；9.4保修期：卖方提供1年以上的免费保修, 保修期自仪器验收签字之日起计算。

附表1：西南石油大学大型仪器设备有偿使用收费标准清单
说明：根据西南石大设[2011]6号文件第十五条规定，大型仪器设备有偿使用收费的校内优惠政策如下：
⑴承担学校下达的计划内实验教学任务，不得收取任何费用，实验消耗费由学院在学校下拨的实验教学经费中安排支出。

⑵承担大学生课外开放实验项目、大学生创新性实验项目以及学科竞赛项目，只收取实验消耗费，由学生承担项目所获得的资助经费列支。

⑶因特殊原因需无偿提供使用的，必须事先报大型仪器设备管理中心审核同意，并经主管校长批准。

⑷本校教师科研项目使用仪器设备，收费标准中未分别注明校内外收费标准的按公布标准的50%的优惠价收取。

备注：以上设备详细的功能和应用领域请登录学校大精设备专管共享网络平台查询，网址：/User_page/Equipment.aspx。

美国伊诺斯（Innov-x）小型台式X射线衍射仪XRD-BTX目 录一、XRD-BTX生产厂商以及荣誉客户信息 (2)二、XRD-BTX原理简介 (2)1、XRD-BTX仪器原理 (2)2、XRD-BTX测试原理 (3)三、XRD-BTX结构系统 (3)四、XRD-BTX与同类产品的比较及特点 (4)五、XRD-BTX的独特性 (5)六、XRD-BTX的具体性能和参数 (5)七、使用XRD-BTX检测样品所得XRD衍射图谱 (7)1、标准物质——石英衍射图谱（Cu靶） (7)2、岩石矿物（Co靶） (7)八、关于XRD-BTX与大型台式XRD的对比 (8)1、关于小功率与微量物质的检测 (8)2、关于15mg检测量与检测的代表性 (8)3、关于择优取向的消除 (9)4、关于荧光效应的排除 (9)九、XRD-BTX的售后服务体系 (9)一、XRD-BTX生产厂商以及荣誉客户信息美国Innov-x公司是全球著名的便携式XRD及便携式XRF系统生产商，该公司的产品被欧美的许多科研单位和地矿部门所使用，在便携式XRD及XRF行业具有很高的知名度。

作为唯一的销售代理和技术支持供应公司的深圳市莱雷科技发展有限公司注册于深圳市宝安区，从2006年开始面向我国科研单位以及企业部门提供便携式XRD及XRF的销售和技术服务，是一家具有良好技术以及负责人的公司。

便携式XRD及XRF的大部分用户是国外研究机构及我国各大地矿部门及研究所，如美国宇航局、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、美国能源部、美国喷气推进实验室、美国中西部研究所、印第安纳大学、马萨诸塞大学、北京科技大学、北京化工大学、中国地质大学、广东省核工业地质局、广州市特种设备检测研究院、四川省冶金地质勘查局、山东省地质矿产勘查院、西南石油大学-成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室、中石化、中石油、深圳市海滨制药有限公司等。

二、XRD-BTX原理简介1、XRD-BTX仪器原理XRD-BTX是XRD家族中一款颠覆性的产品，采用最新的2D-XRD技术，与传统大型台式1D-XRD相比较，具有原理构造上的创新，其表现在：1）采用透射衍射几何技术：即X光束直接穿透样品，探测器接收的是透过样品的衍射光束而非传统台式机探测器接收的反射光束。

批准审核设备/治具名称型号规格X-EYE 5100TERRA-P辐射检测仪防辐射静电服安全操作规范设备/治具注意事项 1.本岗位必须戴防辐射静电服作业2.此仪器为精密仪器不可碰摔/触水/私自拆开/损坏保修标签3。

保持仪器清洁，若有污染请用干软布进行清洁，平时不用时请将仪器放在包装盒中设定条件开机按“MODE”健一秒钟，仪器开机并自动进入剂量率测量模式设置剂量率报警阈值在剂量率量模式下（显示单位：µSv/h），长按“THEESHOLD”健直到显示器上显示的最低位数字闪烁，此时短按“THEESHOLD”即可修改该位的数值。

在次短按“MODE”健即可进入下一位位数值，同样短按“THEESHOLD”修改该位的数值，依次可完成对报警阈值的修改，当短按“MODE”健，看到“）））”标志闪烁时，表示可以旋转是否开启声音报警，此时短按“THEESHOLD”，如果该标志静止显示“）））”标志表示开启声音报警，如果显示“ ”表示禁用声音报警指示。

全部设置完成后，再次短按“MODE”健，此时显示的所有信息都闪烁显示，表示已经确认设置。

几秒钟后仪器自动返回到测量状态测量伽马辐射仪器背面的“＋”标志是探测器中心点的位置。

测量时将中心位置对准要测量的对象面 10 厘米的地方测量得到的辐射量泄露少于 1µSv/h表示安全，如果声响指示已经开启，通过声响的频率可以知道辐射强度的变化（每一次声响表示检测到一个射线粒子），同时显示器上会显示测量的数值，如果辐射强度有变化，显示器的数值将闪烁显示，闪烁显示表示进入数据平均模式，显示的数据为估算用，当停止闪烁，显示的数据时精确的数值。

关机按“MODE”健十秒钟，仪器关机1.只能使用符合标准的条件2.使用与原装电池对应型号的电池3.未经认可的任何改装都有可能造成仪器损坏4.如果在工作中怀疑仪器可能出现故障，请关闭仪器迅速撤出危险场所，并通知相关部门联系厂家适用产品名称X-RAY辐射检查产品型号X-RAY 文件编号JH-WI-GC-128工序名称辐射检测作业类型检测 上海晶合光电科技有限公司TERRA-P辐射检查指导书制作日期张中锐2017/10/9测试完成后，按按“MODE”打开R-XAY ，将射线打来，调至最高100kV/100uA按“MODE”健一秒钟，仪器开机对R-XAY 的四周边缘及四周中心位置10 厘米测量值是否＜1µSv/h穿放辐射静电服使用部门：生产版本：B/0第1页(共1页）。

便携式超薄X射线检查仪一、概述便携式超薄X射线检查仪采用美国进口的最先进的超灵敏线性X射线探测器，配合公司自主研发的高性能数据采集系统，具有图像对比度强、探测效率高、超薄轻便的特点，能大大提高X射线图像质量、提高探测器的灵敏度，能适用于反恐、排爆、缉私、缉毒、物品鉴定、邮包检查、保安等，彻底解决了一线执勤人员缺乏专用检查设备的尴尬局面。

适用于公安、消防干警执行安全检查、排爆反恐、缉毒缉私、现场抽检、火灾鉴定等任务，能有效提高公安干警执行任务时的机动性、隐蔽性、准确性。

便携式超薄X射线检查仪是国家实用新型专利产品，国家知识产权局受理的专利号为：2.0。

二、工作原理及核心技术2.1 工作原理如图1所示，便携式超薄X射线检查仪由3部分组成：X射线机（恒流）、超薄便携式X射线探测箱、计算机。

被检测的箱包放置在X射线机与便携式X射线探测箱之间。

X射线机发出X射线，X射线透过被检箱包后，在便携式X射线探测箱上形成X射线透视图（由于箱包内物体形状、材质、厚薄不同，对X射线的阻挡能力也不一样，透过箱包后X射线的强度也就不同，对应X光透视图像的明暗度不同，由此可以透视箱包内的物品）。

便携式X射线探测箱的工作方式与普通文件扫描仪类似，其内部的高灵敏X射线线阵列探测器在机械扫描装置的驱动下在探测箱内扫描，获取到便携式X射线探测箱表面的X射线透视图像，最后在计算机上显示出来。

如果箱包内有可疑物品（管制刀具、爆炸物、枪支、毒品等），将一览无遗。

图1 便携式超薄X射线检查仪原理2.2 核心技术便携式超薄X射线检查仪采用高灵敏线阵列探测器作为X射线接收器件，该高灵敏线阵列探测器是由我公司自主开发的核心产品，达到国际最先进的技术水平。

高灵敏线阵列探测器SLDA(Sensibility Linear Diode Arrays)包含大量的电子元件和线路，是一个非常复杂的设计。

高灵敏线阵列探测器SLDA可以分成如下几个主要部分：闪烁晶体、光电二极管阵列、ADC 模数变换器阵列、数据采集处理器（控制单元）。

X 射线衍射仪（XRD ）1、X 射线衍射仪（XRD ）原理当一束单色 X 射线照射到晶体上时，晶体中原子周围的电子受X 射线周期变化的电场作用而振动，从而使每个电子都变为发射球面电磁波的次生波源。

所发射球面波的频率与入射的X 射线相一致。

基于晶体结构的周期性，晶体中各个原子（原子上的电子）的散射波可相互干涉而叠加，称之为相干散射或衍射。

X 射线在晶体中的衍射现象，实质上是大量原子散射波相互干涉的结果。

每种晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。

根据上述原理，某晶体的衍射花样的特征最主要的是两个：（1）衍射线在空间的分布规律；（2）衍射线束的强度。

其中，衍射线的分布规律由晶胞大小，形状和位向决定，衍射线强度则取决于原子的品种和它们在晶胞的位置，因此，不同晶体具备不同的衍射图谱。

在混合物中，一种物质成分的衍射图谱与其他物质成分的存在与否无关，这就是利用X 射线衍射做物相分析的基础。

X 射线衍射是晶体的“指纹”，不同的物质具有不同的X 射线衍射特征峰值(点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等)，结构参数不同则X 射线衍射线位置与强度也就各不相同，所以通过比较X射线衍射线位置与强度可区分出不同的物质成分。

布拉格方程，其中n 为衍射级数图1.1 布拉格衍射示意图布拉格方程反映的是衍射线方向和晶体结构之间的关系。

对于某一特定的晶体而言，只有满足布拉格方程的入射线角度才能够产生干涉增强，才会出现衍射条纹，这就是XRD 谱图的根本意义所在。

对于晶体材料，当待测晶体与入射束呈不同角度时，那些满足布拉格衍射的晶面就会被检测出来，体现在X 射线衍射（XRD ）图谱上就是具有不同的衍射强度的衍射峰。

对于非晶体材料，由于其结构不存在晶体结构中原子排列的长程有序，只是在几个原子范围内存在着短程有序，故非晶体材料的X 射线衍射（XRD ）图谱为一些漫散射馒头峰。

n λ=2dsin θ应用已知波长的X射线来测量θ角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析；另一个是应用已知d的晶体来测量θ角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料中查出试样中所含的元素。