X荧光光谱仪在RoHS检测上的应用
一、背景
近几年来，随着人们环保意识的不断提高，电子电气产品引发的环境污染问题越来越受重视。关于在电子电气产品上限制使用某些有害物质，已经成为各国在环保领域采取的新举措，纷纷推出强制性的技术法规。
二、什么是RoHS
RoHS是由欧盟于20xx年1月立法制定的一项强制性标准，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，目的在于消除电子电气产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚等有害物质。
20xx年6月4日，欧盟官方公报(OJ)发布RoHS2.0修订指令(EU)2015/863，正式将DEHP、BBP、DBP、DIBP列入附录II 限制物质清单中，至此附录II共有十项强制管控物质。详见下表：
三、什么是X荧光光谱仪
X荧光光谱仪（XRF）是由激发源（X射线管）和探测系统构成。其工作原理是：X射线管通过产生入射X射线（一次X射线），来激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集
到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。
X荧光光谱仪有多种，以能量色散（ED-XRF）和波长色散（WD-XRF）两类为主。
能量色散荧光光谱仪
能量色散法是将X射线激发被测所有元素的荧光简单过滤后，全部进入到检测器中，利用仪器和软件来分出其中的光谱。如测的为元素周期表中相邻的两个元素，会因光谱重叠而产生测量误差。能量色散型仪器最大的优点是不破坏被测的材料或产品，也不需要专业人员操作，缺点是对铬和溴是总量测定（一般不影响使用，因为很多情况可以判定，如测铬总量超标，常可知是不是六价铬超标，特别是溴，如被作为阻燃剂加入，不管是那种溴，总量超标就不合格）。
波长色散荧光光谱仪
波长法是因其激发出的荧光足够强，进到仪器中用来分析的光谱是单一元素（“过滤”了不需测的元素），不含其它元素的光谱，所以测量数据很准确。这种仪器的灵敏度比能量色散型高一个数量级，也就是说，所测的数据并不存在“灰色地域”，不存在测定后还需拿到检测机构复检。缺点是，波长法需将被测材料粉碎压制成样本后测才准确。所以，用在材料厂最适合。如不制成样本（非破坏），会因材料表面形状不同而产生不同误差。仪器操作也不需要专业人员。
四、X荧光光谱仪的优势
1、 分析速度快。测定用时与测定精密度有关，但一般都很短，2～5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。
2、X射线荧光光谱跟样品的化学结合状态无关，而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也基本上没有关系。（气体密封在容器内也可分析）但是在高分辨率的精密测定中却可看到有波长变化等现象。特别是在超软X射线范围内，这种效应更为显著。波长变化用于化学位的测定 。
3、非破坏分析。在测定中不会引起化学状态的改变，也不会出现试样飞散现象。同一试样可反复多次测量，结果重现性好。
4、X射线荧光分析是一种物理分析方法，所以对在化学性质上属同一族的元素也能进行分析。
5、分析精密度高。
6、制样简单，固体、粉末、液体样品等都可以进行分析。
五、X荧光光谱仪在RoHS检测上的应用
目前，许多电子电气企业基本采用以下两种方法解决产品的RoHS检测：一是采用外送检测机关，这种方法一般检测时间很长，一个样品六项指标全部检测完需要7个工作日，且样品抽样量过小，这样造成测试成本过高；二是自建实验室 ，实验室建造成本很高，动辄都要百万元以上，同时需要配备多名专业人员，人工成本也是个不小的数目。
我国制订的国家标准SJ/T 11365-2006《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》，对RoHS要求中有害元素测试方法给予了限定，其中X射线荧光光谱法作为一种最快捷、方便的方法被制定为快速筛选方法。
欧盟海关为了提高通关检测效率，目前在电子电气产品RoHS检测上大多采用X荧光光谱检测方法，对于X荧光光谱检测合格的产品，基本可以快速放行。所以企业购置X荧光光
谱仪可以模拟欧盟的通关筛选过程，从而规避一些通关风险。另外现在国内可以检测RoHS的X荧光光谱仪价格基本在10—50万元左右，这比起自建一个专业实验室或者长期送检的费用要少很多，可以大大节省企业成本。
检测实例
XRF-W7是西凡科技结合RoHS检测标准及客户需求，自主研发的一款RoHS检测仪，采用的就是X射线荧光光谱检测技术。
下面我们用这款仪器测试一块塑料板的RoHS指令。
首先将塑料板放进仪器的测试室。
接着选择与被测物相对应的工作区，设置测试时间，点击测试按钮开始测试。
这款仪器采用的是进口Si-PIN探测器，可以快速精准检测被测物中的RoHS指令物质含量。
我们设定的测试时间是100秒，100秒后，仪器自动生成测试报告，报告显示这块塑料板符合RoHS指令。
第二篇：便携式X荧光光谱仪
深圳华普通用科技有限公司
便携式X荧光光谱仪
一、仪器介绍:
便携式X荧光光谱仪对金属冶炼，金属铸造，机械加工，废旧金属回收，金属压力容器（管道/阀门），PMI等金属应用;食品安全/环保（土壤环境监测，ROHS/WEEE有毒有害物质管控），地质勘探，矿产贸易，玩具检测、考古分析、应急检测等行业的复杂应用。
【分析范围】
分析元素范围从氯到铀，主要有：钛Ti、钒V、铬Cr、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、铜Cu、锌Zn、镓Ga、锗Ge、As砷、锶Sr、钇Y、锆Zr、铌Nb、钼Mo、钌Ru、铑Rh、钯Pd、银Ag、镉Cd、铟In、锡Sn、锑Sb、钡Ba、铪Hf、钽Ta、钨W、锇Os、铱Ir、铂Pt、金Au、铊Tl、铅Pb、铋Bi。
【使用方法】
“一键即测”：无需制样，对准即测，完全无损检测；快速、精确的现场样品筛选，数据现场直读（数据可精确显示至百分比%小数点后2~3位，绝对误差小于0.10%，如：Fe 55.23%±0.09%）。
三种操作模式：成份分析、等级鉴别和快速“合格/不合格”鉴定。
二、最佳操作性：
n 最佳操作性，符合人体工程学设计；
n 新型图标驱动的用户触摸屏界面；
n X-MET 上直观的、简单易读的图形用户界面屏确保操作简单、生产率最大化； n 清晰直观的功能图标让操作更简单；
n 4.3"市面上最大显示屏，清晰显示分析结果；
n 明亮、高对比度的高级液晶显示触摸屏，即使在阳光直射时也呈现最佳画面；
n 可自定义显示检测结果，比如只显示感兴趣的元素或创建合格/不合格的信息； n 结构紧凑:新的把手设计易于抓握——更灵敏、更坚固、更精确；
三、最新的解决方案:
n 强大灵活的数据下载和报告生成功能；
n 可用新的报告生成软件创建自定义分析报告；
n 安全的PDF格式确保最终数据的安全性，完全不会破坏分析结果；
n 分析结果、光谱或报告可下载到U盘，不需要携带笔记本电脑来导出数据；
n 高级的数据传输选项和报告软件都是标准配置；
n 按客户需求打开软件；
n 用户界面支持13种语言。
四、经久耐用：
n 适用于各种恶劣环境和天气条件；
n 高强度密封型外壳设计；
n 超一流的防尘、防潮特性；
深圳华普通用科技有限公司
n 长达10-12小时的电量——只需要一次充电就可以工作一整天；
n 橡胶缓冲器可保护仪器屏幕、前端和电池，如仪器放置在管道上时可防止滑落到地面； n 从高温环境到低温环境，无论是尘土环境还是阳光直射的环境，X-MET 都能表现出最佳性能。
五、安全第一：
n 我们对仪器做了重大改进，避免因操作不当而接触到光束；
n 其安全系统包括：
4个“X射线”灯提醒误操作；
2个独立的传感器（红外线传感器和计数率传感器）；
扣动扳机可激发X射线。