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快速分析高纯金属（合金）元素含量-HS XRF
2022/05/29 17:00
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方案摘要：
产品配置单：
安科慧生高灵敏度XRF重金属分析仪PHECDA-PRO
型号： PHECDA-PRO
产地： 北京
品牌： 安科慧生
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方案详情：
高纯金属（合金）含量分析
高灵敏度X射线荧光光谱仪与快速基本参数法
一、 应用概述
高纯金属是现代多种高新技术的综合产物，广泛应用于半导体材料、靶材、航天材料、薄膜镀层等行业，因此其纯度及杂质元素的种类与含量对实际应用的性能影响较大，因此检测高纯金属或合金的元素种类及含量具有必要价值。高纯金属的杂质含量通常为ppm（mg/kg）级别。高纯合金通常由2种以上金属组成，其杂质含量极低。针对高纯金属（合金）的分析常采用ICP-MS等手段，但需要破坏样品，处理复杂，对前处理工艺要求较高。
北京安科慧生自主研发的高灵敏度X射线荧光光谱仪（HS XRF®）能够胜任分析2N-5N的高纯金属以及高纯合金；先进的快速基本参数法，即使在欠缺标准样品情况下，也可对杂质元素准确定量。
二、 核心技术
发明专利号：ZL 2015 1 0567341.1
l 硬件核心技术：单波长聚集激发技术-能量色散X射线荧光光谱仪（HS XRF®）
1) 
单色化激发
X射线管出射谱经全聚焦型双曲面弯晶单色化入射样品，降低X射线管连续散射线背景干扰2个数量级以上
2) 聚焦激发
能量聚焦到样品较小面，进一步增加SDD探测器接收样品元素荧光射线强度
l 
软件核心技术：快速基本参数法（Fast FP®）
1) 利用基本参数库与系列先进数学模型
2) 解决XRF各种效应带来的不确定性与分析误差
3) 实现无需标准样品下各类样品的元素定量分析
三、 性能数据
l 铝合金杂质元素分析
表1： 铝合金杂质元素准确度分析
样品名称 | Mg(%) | Si(%) | Fe(%) | Cu(%) | Mn(%) | Zn(%) | Ti(%) | Cr(%) | Ni(%) | |
GSB04-1542-2003-SDY001 | 标准值 | 0.562 | 0.507 | 0.167 | 0.101 | 0.0950 | 0.0230 | 0.0250 | 0.0490 | 0.0009 |
FP计算值 | 0.492 | 0.566 | 0.180 | 0.0994 | 0.0891 | 0.0221 | 0.0242 | 0.0449 | 0.0009 | |
GSB04-1542-2003-SDY003 | 标准值 | 1.140 | 0.102 | 0.492 | 0.0260 | 0.0400 | 0.195 | 0.0083 | 0.140 | 0.0010 |
FP计算值 | 1.060 | 0.197 | 0.487 | 0.0246 | 0.0378 | 0.204 | 0.0078 | 0.134 | 0.0010 | |
GSB04-1542-2003-SDY005 | 标准值 | 0.380 | 0.675 | 0.0660 | 0.140 | 0.238 | 0.134 | 0.198 | 0.0910 | 0.0010 |
FP计算值 | 0.451 | 0.658 | 0.0603 | 0.134 | 0.219 | 0.131 | 0.186 | 0.0861 | 0.0010 | |
表2： 铝合金精密度数据
测定次数 | Al(%) | Mg(%) | Si(%) | Fe(%) | Cu(%) | Mn(%) | Zn(%) | Ti(%) | Cr(%) | Ni(%) |
SDY001-1 | 98.81 | 0.575 | 0.557 | 0.180 | 0.100 | 0.0892 | 0.0221 | 0.0239 | 0.0440 | 0.0015 |
SDY001-2 | 98.83 | 0.552 | 0.567 | 0.181 | 0.0999 | 0.0886 | 0.0223 | 0.0244 | 0.0446 | 0.0009 |
SDY001-3 | 98.84 | 0.516 | 0.588 | 0.183 | 0.0997 | 0.0895 | 0.0224 | 0.0240 | 0.0452 | 0.0009 |
SDY001-4 | 98.87 | 0.472 | 0.584 | 0.182 | 0.0997 | 0.0885 | 0.0223 | 0.0233 | 0.0443 | 0.0011 |
SDY001-5 | 98.83 | 0.500 | 0.597 | 0.182 | 0.0988 | 0.0894 | 0.0221 | 0.0234 | 0.0445 | 0.0009 |
SDY001-6 | 98.79 | 0.577 | 0.567 | 0.181 | 0.0985 | 0.0875 | 0.0220 | 0.0239 | 0.0437 | 0.0011 |
SDY001-7 | 98.82 | 0.493 | 0.674 | 0.184 | 0.1003 | 0.0895 | 0.0225 | 0.0240 | 0.0450 | 0.0009 |
平均值 | 98.83 | 0.526 | 0.590 | 0.182 | 0.100 | 0.089 | 0.022 | 0.024 | 0.044 | 0.0010 |
标准值 | 98.5 | 0.562 | 0.507 | 0.167 | 0.101 | 0.095 | 0.023 | 0.025 | 0.049 | 0.0009 |
RSD | 0.03% | 8.0% | 6.7% | 0.7% | 0.7% | 0.8% | 0.7% | 1.5% | 1.1% | 20.4% |
l 铜合金元素含量分析
表3：铜合金元素准确性数据汇总
Sample ID | Cu（%） | Zn（%） | Pb（%） | Bi（%） | Ni（ppm） |
GBW(E)020201-H62标准值 | 61.58 | 38.34 | 0.0046 | 0.0001 | 5 |
FP计算值 | 61.21 | 38.66 | 0.0057 | 0.0007 | 13.09 |
GBW(E)020201-H59标准值 | 58.57 | 39.44 | 1.64 | 0.0061 | 280 |
FP计算值 | 57.99 | 39.73 | 1.598 | 0.0103 | 239.1 |
l 高纯金分析
表4： 高纯金样品测试数据
样品名称 | Au(%) | Zn(ppm) | Ga(ppm) | Pb(ppm) | Mn(ppm) | Ni(ppm) | Ag(ppm) | Cd(ppm) |
Au-99.99 | 99.95 | 113.1 | 170.8 | 16.50 | 21.36 | 12.90 | 27.29 | 115.3 |
注：采购标识为999.9（4N）金首饰，PHECDA-PRO，分析时间300秒
四、 特点优势
l 操作简单
保证测试面干净、平整即可；
l 分析速度快
单个样品分析时间3~10分钟；
l 应用范围宽
Fast FP2.0针对不同高纯金属与合金样品快速建立分析方法；
l 无标定量与校正
Fast FP2.0实现高纯金属与合金无标定量，采用少量标准样品进一步提升定量精度；
原创声明：本文除注明引用之外属于安科慧生（Ancoren）公司原创，若有转发和引用，必须注明出处，否则可能涉及侵权行为！
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