合金分析儀技術(shù)哪家強(qiáng)：直讀光譜儀OES，激光誘導(dǎo)LIBS和XRF熒光光譜儀對(duì)比

隨著可追溯性、可靠性、安全性和合規(guī)性方面的法規(guī)不斷增多，材料驗(yàn)證已成為整個(gè)能源和制造市場(chǎng)可靠性和安全計(jì)劃的重要組成部分。

在行業(yè)材料規(guī)范越來(lái)越具體的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種PMI材料牌號(hào)識(shí)別測(cè)試的需求一直在穩(wěn)步增長(zhǎng)。便攜式手持式 LIBS、臺(tái)式 XRF元素分析儀 和 OES 分析儀都是用于執(zhí)行可靠、準(zhǔn)確和快速分析的常用技術(shù)。

每種技術(shù)都有其的優(yōu)勢(shì)，使用戶能夠?qū)Σ牧铣煞诌M(jìn)行定量和定性分析。執(zhí)行任何這些技術(shù)的行業(yè)通用術(shù)語(yǔ)是材料牌號(hào)識(shí)別 (PMI)。

所有這三種技術(shù)都以多種不同的方式使用，以確保符合質(zhì)量管理計(jì)劃。一些例子包括：

驗(yàn)證來(lái)料以確保組件或產(chǎn)品是正確的合金

制造以確保焊接部件及其填充金屬是正確的合金，滿足材料要求

分類和識(shí)別錯(cuò)誤標(biāo)記或未知的材料，以確保將正確的材料用于要求的過(guò)程

PMI 過(guò)程中應(yīng)用程序，用于驗(yàn)證當(dāng)前正在處理的材料是否符合要求的規(guī)格

在進(jìn)行材料分析時(shí)，了解每種技術(shù)的差異和局限性至關(guān)重要。該分析儀可用于多個(gè)行業(yè)的各種組件。它們經(jīng)常用于航空航天、核能、制藥、制造、發(fā)電和煉油石化領(lǐng)域的生產(chǎn)和資產(chǎn)完整性管理計(jì)劃。

這些驗(yàn)證程序有助于識(shí)別未知材料，防止生命損失或傷害，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并消除不正當(dāng)材料的昂貴混淆。

在確定要分析的材料時(shí)，每個(gè)驗(yàn)證程序都有不同的要求。每種材料或合金都有不同的元素限制和要求。通過(guò)了解每種技術(shù)，有助于確定哪種技術(shù)適合驗(yàn)證材料。

X 射線熒光

X 射線熒光 (XRF) 是常用的無(wú)損檢測(cè) (NDT) 方法，它為用戶提供了一種便攜式分析儀，可產(chǎn)生準(zhǔn)確、快速的結(jié)果。

在 XRF 分析儀中使用 X 射線管將 X 射線束發(fā)射到樣品中。這激發(fā)了電子，它們從內(nèi)殼中移出。然后內(nèi)殼層的空位被外殼層電子取代。

當(dāng)這個(gè)電子填充內(nèi)殼空位時(shí)，它通過(guò)二次 X 射線釋放能量。這種二次能量釋放稱為熒光。存在的每個(gè)元素都會(huì)散發(fā)出自身的能量特性。

測(cè)量從樣品發(fā)出的釋放能量的特征，可以確定存在的元素。這稱為定性分析。

然后，測(cè)量能量的強(qiáng)度并應(yīng)用校正因子，從而可以測(cè)量樣品中每種元素的數(shù)量。這稱為定量分析。

XRF 分析儀能夠測(cè)量低濃度的輕元素，例如鎂、鋁、硫、磷和硅。

XRF 對(duì)可以測(cè)量的元素有限制。 XRF 不能用于測(cè)量比鎂輕的元素。由于 XRF 分析儀無(wú)法測(cè)量碳，此 XRF 限制使其無(wú)法對(duì)碳鋼、低碳不銹鋼和低合金材料等材料進(jìn)行分級(jí)。

例如，XRF 可用于測(cè)量識(shí)別 316 不銹鋼所需的元素，但無(wú)法測(cè)量確定相同 316 材料是 H 級(jí)還是 L 級(jí)所需的碳。碳是驗(yàn)證不同等級(jí)不銹鋼（即 316H 或 316L）所需的基本元素。

直讀光譜儀

直讀光譜 (OES) 是一種光學(xué)方法，可用于檢測(cè)幾乎任何類型的元素，包括碳和一系列不同基質(zhì)中的輕元素，包括鎳、不銹鋼和碳鋼等。

OES 是一種用于通過(guò)測(cè)量元素碳來(lái)識(shí)別合金（例如高碳或低碳不銹鋼）、低合金（例如 86xx 系列、41xx 系列和 10xx 系列碳鋼）來(lái)對(duì)材料進(jìn)行分級(jí)的技術(shù)。

雖然 OES 被認(rèn)為是一種便攜式技術(shù)，但最好將其歸類為一種可移動(dòng)技術(shù)。根據(jù)制造商的不同，OES 儀器的尺寸和重量各不相同，但重量可能超過(guò) 45-60 磅，并且需要一個(gè)氬氣罐，根據(jù)其尺寸，重量可達(dá) 15公斤左右。

通常，儀器及其氬氣罐通過(guò)在推車上運(yùn)輸而變得更加機(jī)動(dòng)。由于這種現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng) OES 的尺寸和重量，在高架工作區(qū)域使用它可能需要機(jī)械輔助來(lái)幫助將 OES 儀器舉得更高。

使用 OES 進(jìn)行分析時(shí)，每個(gè)用于分析的樣品都需要使用研磨機(jī)進(jìn)行樣品制備，在該研磨機(jī)中使用鋯鋁砂磨盤進(jìn)行表面處理。在任何 OES 分析中，樣品制備都是至關(guān)重要的步驟，因?yàn)槲凑_制備的樣品會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確和不受歡迎的結(jié)果。

OES 技術(shù)中也會(huì)激發(fā)原子，但激發(fā)能量來(lái)自儀器電極和樣品之間形成的火花。與 XRF 不同，XRF 使用 X 射線管來(lái)照射樣品，而 OES 使用來(lái)自火花的能量，使樣品中的電子發(fā)出光，然后將其轉(zhuǎn)換為光譜圖。

每個(gè)元件都會(huì)產(chǎn)生顏色的光學(xué)光。 OES 分析儀可以通過(guò)測(cè)量光譜的這種光學(xué)光中的峰值強(qiáng)度對(duì)材料成分進(jìn)行定量和定性分析。

雖然 OES 被認(rèn)為是一種無(wú)損檢測(cè)方法，但樣品必須用機(jī)械砂光設(shè)備制備，火花在樣品表面留下小燒傷，分析后必須去除。

激光誘導(dǎo)擊穿光譜LIBS

激光誘導(dǎo)擊穿光譜 (LIBS) 已使用多年，是一種主要用于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的技術(shù)。

最近的技術(shù)進(jìn)步意味著該技術(shù)已發(fā)展成為一種便攜式手持式分析儀，能夠在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量碳以進(jìn)行材料分級(jí)和材料識(shí)別。

與 OES 一樣，在 LIBS 手持式分析儀中分析碳仍然需要?dú)鍤狻?LIBS 分析儀不使用外部氬氣罐、軟管連接和 OES 裝置的調(diào)節(jié)器，而是使用集成在儀器中的消耗性氬氣筒。即使使用分析儀的電池，儀器的重量也不到 6.5 磅。

樣品制備仍然是分析所必需的，但儀器的手持尺寸、砂盤和研磨機(jī)都可以放在一個(gè)小箱子里，可以輕松運(yùn)輸?shù)焦艿罍锨?、高架工作平臺(tái)和難以進(jìn)入的區(qū)域，允許用戶在手持式碳分析儀中實(shí)現(xiàn)真正的現(xiàn)場(chǎng)便攜性。

在樣品分析中，正確的樣品制備是至關(guān)重要的一步。樣品制備不充分會(huì)產(chǎn)生不良結(jié)果。通過(guò)適當(dāng)?shù)臉悠分苽洌脩艨梢垣@得可靠、準(zhǔn)確和快速的結(jié)果。

LIBS 分析儀可用于測(cè)量低濃度的輕元素，例如鋁、硅和碳。 LIBS 分析儀使用戶能夠輕松地對(duì) H 和 L 級(jí)不銹鋼、低合金和碳鋼進(jìn)行分級(jí)。

該儀器還可以在直觀且易于使用的界面中實(shí)現(xiàn)用戶編程的殘留元素 (RE) 或碳當(dāng)量 (CE) 計(jì)算。

LIBS 技術(shù)使用脈沖激光燒蝕樣品表面并產(chǎn)生等離子體。隨著等離子體冷卻，來(lái)自冷卻等離子體的電子被激發(fā)，導(dǎo)致等離子體發(fā)光。

元素周期表的每個(gè)元素都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)的 LIBS 光譜峰。使用檢測(cè)器測(cè)量發(fā)出的光的特性可以識(shí)別樣品中不同元素的存在。

通過(guò)測(cè)量樣品中的光峰及其強(qiáng)度，可以快速確定化學(xué)成分并以加權(quán)百分比濃度 (%) 或百萬(wàn)分率 (PPM) 進(jìn)行量化。

結(jié)論

與OES直讀光譜儀或者LIBS相比，XRF合金元素分析儀的優(yōu)勢(shì)主要包括

無(wú)需氬氣和氦氣消耗的高性能合金元素分析光譜儀XRF Analyzer

媲美直讀光譜儀的檢測(cè)性能，*的無(wú)損分析（無(wú)需破壞樣品）

真空測(cè)試環(huán)境提供*佳輕元素檢測(cè)效果（Na,Mg,Al,Si,P）

高分辨SDD檢測(cè)器一次測(cè)試可覆蓋多達(dá)40種元素

無(wú)需每天重復(fù)標(biāo)定，快速分析，簡(jiǎn)單易用

多組合濾光片系統(tǒng)，有效提高微量元素檢出限

堅(jiān)固耐用，適用于于各種復(fù)雜而嚴(yán)苛的現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境

很高的性價(jià)比