國產XRF光譜儀與進口儀器的技術對比與選購

熟話說得好：不積跬步,無以至千里.不積小流,無以成江海。

分析儀器的質量直接決定了國家制造業的高度。國產分析儀器任重而道遠。

X射線熒光光譜儀作為最為常見的元素成分分析工具之一，已經在各個行業得到普遍應用。本文將就該設備的原理，市場和技術現狀，以及國產進口儀器的選購和對比做出詳細說明。

首先，XRF（X-Ray Fluorescence-X射線熒光） 是一種原子發射光譜儀。 在 XRF 中，來自 X 射線光管主 X 射線光束的輻照會使熒光 X 射線的輻射呈現出樣品中所存在元素的分散能量特征。

其原理就是：X射線管通過產生入射X射線（一次X射線），來激發被測樣品。 受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線（又叫X熒光），并且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量或者波長。然后，儀器軟件將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。 元素的原子受到高能輻射激發而引起內層電子的躍遷，同時發射出具有一定特殊性波長的X射線，因此,只要測出熒光X射線的波長或者能量,就可以知道元素的種類，這就是熒光X射線定性分析的基礎。此外,熒光X射線的強度與相應元素的含量有一定的關系，據此，可以進行元素定量分析。用X射線照射試樣時，試樣可以被激發出各種波長的熒光X射線，需要把混合的X射線按波長（或能量）分開，分別測量不同波長（或能量）的X射線的強度，以進行定性和定量分析，為此使用的儀器叫X射線熒光光譜儀。

其次，談一談國產與進口X熒光光譜儀的技術對比與選購

進口品牌主要有以下公司

Thermo Fisher熱電旗下的尼通手持機和便攜式臺式設備

Spectro德國斯派克

日本島津

英國牛津

以及日本奧林巴斯。

國產品牌主要有

天瑞儀器，英飛思科學儀器，ESI，等

技術上，隨著最近20年的深度積累與研發，國產XRF光譜儀與進口儀器的表現上已經非常接近。這也是國外設備*占率逐漸下降，并且終端價格也大幅下降的主要原因。

在2000年以前，進口XRF設備通常都在40-50萬的價格水平上。隨著國產XRF的逐漸進步，進口設備的技術優勢被逐漸追上并反超。使得其不得不進行大幅價格調整已適應中國市場，目前進口設備已經普遍把價格放到20-40萬的水平。

這是市場定價方便的變化，從純技術的角度分析，進口XRF熒光光譜儀目前的優勢主要體系在軟件核心算法和品牌溢價方面。硬件技術上，除了一些細分行業，比如波長色散X熒光光譜儀，二次靶X熒光光譜儀等，進口設備已經沒有任何優勢可言。

具體到儀器的選購與技術對比上，客戶應該關注以下要點：

1.探測器的類別，不同型號的探測器比如正比計數盒，Si-pin, SDD和FSDD的表現差異非常大，價格也相差明現。

2.光管的選型（功率，靶材，端窗或者側窗，玻璃還是鈹窗窗口，穩定性）

3.設備的測試重復性和穩定性非常關鍵，X熒光光譜儀是基于X射線的元素定性和定量分析技術，各生產廠家根據不同的標定曲線來對樣品進行定量，如果每次測試偏差很大，再號稱多精準的儀器也沒有作用，這方面也是考察XRF儀器的一個重要依據。很多銷售人員都會說XRF本身存在不穩定性，這是事實，但如果偏差的太遠，那也說明技術不過關，測試根本就起不到應有的檢測作用。測量穩定性和重復性是衡量設備性能的一個關鍵指標。

通常我們可以對同一個標準樣品連續測量50次，考察各個元素的RSD相對標準偏差來考證一個設備的性能。

如果光譜儀的硬件技術不過關，儀器的穩定性是沒法保證的。

4.設備的靈敏度，也就是檢測下限。通常很多廠家吹噓儀器的檢出限可以達到1ppm，這其實都是銷售人員的吹噓。客戶可以跟進自己手里的實際樣品來檢測設備在檢測低含量樣品時候的表現。比如可以測試塑料里面50ppm的Cl氯元素；銅合金里面的0.01%的鎘Cd，0.005%的鉛Pb，0.03%的鋁Al；貴金屬黃金里面的0.01%鎘Cd；錫合金里面的0.005%鉻Cr；礦產里面低含量的鎂鋁硅等

5.儀器的長期穩定性，客戶可以每周測試廠家提供的校準樣。對于儀器長期穩定性優良的設備，同樣的校準樣在長時間跨度范圍內的結果波動是非常小的。

6.軟件的算法。由于X熒光光譜儀的主要干擾是基體效應和元素間下吸收增強效應，為了降低或者消除這種干擾。軟件的算法（包括譜處理技術，強度擬合方法，FP基本參數法，阿爾法理論系數法，經驗系數法等）就顯得尤為重要。

7.售后和技術支持。這點通常國產儀器的優勢更加明顯，良好和持續的售后服務也是國產儀器*占率提升的重要原因之一。

英飛思科學儀器擁有整套的X熒光光譜儀自研技術，與市場上大部分設備有著明顯的技術優勢。儀器不管在測試穩定性還是靈敏度方面都可以達到進口儀器的水準。

近年來，隨著XRF國產化不斷加深，市場上的品牌魚龍混雜，良莠不齊。很多廠家*只是打價格戰，使得研發的投入和售后質量下降。

如果客戶在XRF儀器的采購方面遇到難題，建議可以直接寄樣品給廠家測試。或者要求廠家到現場PK，一目了然的見證產品的測試性能。切不可被銷售人員的一面之詞所蒙蔽。

寫在最后，隨著市場環境競爭的日益激烈，唯有沉下心來，腳踏實地，做好技術積累和升級，才是國產分析儀器實現逆襲的關鍵之所在。華為選擇的技工貿這條路顯然才是正確的道路，而那些選擇貿工技的國產分析儀器廠家必然會在未來的激烈競爭中被逐漸淘汰，擁有技術溢價能力的企業才能獲得更好的發展。當然，也希望市場對國產儀器給予更多的機會與信任，很多時候，國產品牌需要的只是一個公平競爭的環境以及不帶有色眼鏡的評價。更多國產分析儀器品牌的崛起對國家的發展是至關重要的。畢竟，近年來的事實一再證明，洋品牌在關鍵時刻是靠不住的。