布鲁克S8 XRFX射线荧光光谱仪的详细资料

自上世纪60年代德国西门子推出全封闭型的X射线荧光光谱仪（XRF）以来，已经有50多年的商业化进程。布鲁克AXS公司（前身是德国西门子公司的X射线分析仪器部）一直坚持专业化的道路，领导着X射线分析技术发展的潮流。根据新的技术和对用户需求的深入了解，围绕分析测试任务的核心整体设计仪器和功能。2008年布鲁克成功推出S8 TIGER，在灵敏度、准确度、精密度、安全性、可靠性、操作简便性、分析速度、功能完备的分析软件等方面，把XRF分析技术又一次推向了全新的历史阶段。

2017年，第二代S8 TIGER成功推出，采用HighSense^TM技术，保证从铍（4Be）到镅（95Am）的所有元素提供高灵敏度。HighSense技术包括紧凑的HighSense光路、HighSense X射线发生器、HighSense X射线管、HighSense XS系列分光晶体、HighSense计数电子元件。凭借HighSense技术、高分辨率WDXRF技术以及对轻、中、重元素的检测，第二代S8 TIGER的XRF² 微区分析系统可提供高灵敏度、300μm的小光斑尺寸以及高的空间分辨率。

一、高灵敏度、高准确度及高精密度

• 紧凑的HighSense光路

HighSense光路，阳极—样品—探测器之间距离短，信号损失少，保证了高灵敏度

• HighSense高稳定性固态发生器

采用新技术模块化设计的固态发生器，稳定性优于±0.00005%，可靠性好。

S8 TIGER 1kW，激发电流50mA，激发电压50kV，同级别中强度高。配有内部水冷机，不需要外部水冷机，插上电源就可以使用。

S8 TIGER 3kW，激发电流150mA，激发电压60kV，强度上堪比传统的4kW荧光仪。

S8 TIGER 4kW，激发电流170mA，激发电压60kV，市场上好的荧光仪。

• HighSense低温X射线光管

HighSense超尖锐端窗陶瓷光管，设计功率4200W，设计电压75kV，设计电流200mA。独特的双路水冷系统，除阳极冷却外，光管头部增加特殊冷却回路，避免光管头部热量对样品的影响，提高易挥发元素及低熔点样品测量的稳定性。提高了分析液体样品、低熔点样品的安全性。此外在阴极与铍窗之间增加隔板，避免蒸镀现象，光管强度不衰减。

标配75 μm铍窗，HighSense光管50μm铍窗，强度提高15%，HighSense光管28μm铍窗，超轻元素强度提高50%。HighSense光管铍窗上有保护性涂层，耐腐蚀。

• 高灵敏度、高稳定性的分光晶体

HighSense系列人工合成晶体，大大提高了轻元素的检测能力，其中：

XS-B晶体提高B元素分析灵敏度****；

XS-N晶体提高N元素分析灵敏度****；

XS-C显著地降低了背景，提高信噪比30%；

XS-55晶体对O、F、Na、Mg元素的灵敏度也比常规的晶体提高了10%以上；

XS-400晶体与LiF200晶体覆盖的元素完全相同，但是灵敏度提高了35%；

XS-CEM人工多层膜晶体，测量Al—S间元素具有无以匹敌的长期稳定性，没有PET晶体的潮解现象，没有PET晶体随着时间的推移强度降低的现象，没有其它天然晶体的温度效应。是水泥、玻璃、矿物、采矿、地质、铝业等领域测量主含量Al、Si的晶体；

XS-Ge-C锗弯晶提高P灵敏度40%，提高S灵敏度20%以上；

XS-PET-C弯晶提高Al的灵敏度20%。

• HighSenseTM探测器技术及动态匹配^TM功能

HighSenseTM流气正比计数器和闪烁计数器，极快的死时间校正，即刻显示PHA扫描图，数字信号传输，线性范围高达4Mcps（线性偏差≤1%）。

动态匹配^TM功能，软件自动降低电流，使高含量元素的计数不超过探测器的物理限制，测量更准确，低含量元素自动在满功率条件下测量，使痕量元素也能准确地测量。采用动态匹配功能探测器的高计数率可以达到13Mcps。动态匹配功能可以采用相同的谱线分析样品中从ppm到****含量范围的成份。

• HighSense高效的微区分析系统XRF²

借助HighSense^TM技术，第二代S8 TIGER能针对小到0.3mm并可选1.25mm的微小区域开展高灵敏度的元素定性、定量、无标样定量及元素分布分析，步长0.1mm。轻元素采用正比探测器，重元素采用闪烁探测器，灵敏度提高10倍，实现了同级别仪器里真正的微区分析。此外，高清摄像头能够对感兴趣区域拍摄图片，保证微区分析的针对性和重现性。

• 高透光性的真空封挡

在测量液体和松散粉末样品时，程序控制的真空封档将样品室和光谱室分开，允许在固体和液体样品的分析之间快速地切换。由于只有很小的样品室充氦气（氮气），真空封挡显著地降低气体消耗量，同时探测器的稳定性更高，结果的精密度更好。在测量过程中，独特的真空封挡也可以在液体样品泄漏或有粉尘样品时保护光谱室，防止被污染。真空封挡是S8 TIGER的样品保护TM包的一部分。

• 高精度光学定位测角仪

采用高精度光学定位测角仪，定位精度高，测角仪直接到达预设角度，快速连续前进，无需反复调整，长期运行没有磨损。角度准确度优于±0.001°，角度重现性优于±0.0001°，扫描速度1200°/分钟，转角速度4800°/分钟。

• 变动理论α系数法

采用基本参数法单独地计算每一个样品的校正系数，从而进行全面的集成的基体效应校正，这就是变动理论α系数法。其显著的优点是：需要的标样量少、校正系数更可靠、校准曲线可以适当延伸、操作方便、不需要很多的经验来选择影响元素、对于大的材料范围和很宽的浓度范围都可以得到可靠的结果。同时兼容固定理论α系数法、经验α系数法基体效应校正，三种校正模式也可以混合使用。对于固定理论α系数法、变动理论α系数法、经验系数法及混合校正方法只需一个用户界面解决所有问题，非常易于使用。

• 未知烧失量校正

对于烧失量或烧增量很大的样品，通常的做法是将样品预先灼烧，然后根据烧失量进行反算或将烧失量输入到基体校正公式进行校正，分析全铁的时候还有用钴做内标的。布鲁克未知烧失量校正功能不用测量烧失量，软件会根据其它分析成分估算一个LOI，然后经过多次迭代和拟合，无需知道烧失量也可以进行准确的烧失量校正，大大地提高了分析速度也节约了分析成本。

• 角度偏移校正

校正价态、矿源差异等引起的峰位位移，测量结果更准确。独有技术

• 几何校正

通过直径–厚度–密度、直径–厚度–质量或直径–质量–密度三种样品制备选项对未达到X射线穿透饱和深度的样品进行几何校正，从而得到更准确的测量结果。独有技术

• 制样校正软件

对用熔融制样或粉末样需加粘合剂的制样方法，采用任意配比、随意称量、准确输入的方法，称样误差小，称样速度快，不同的制样方法可以共用同一工作曲线。独有技术

• P10气体密度稳定器

在P10气体钢瓶与流气正比计数器之间安装有气体密度稳定器，使探测器里的气体密度始终保持恒定，保证测量结果精密度更高。流气计数器采用数字式压力控制，控制更精密。

• 高稳定性的光谱室

光谱室温度稳定性优于±0.05℃，避免了温度变化引起分光晶体的面间距变化，从而引起被测量元素光子衍射角度的变化。

• 采用真空度控制测量

对于固体样品，采用真空度控制测量，只有达到预设的真空度才开始测量，避免了吸潮样品在测试阶段真空度的不一致引起强度计数的差异。

二、高安全性、高可靠性

• 样品保护™功能，四重保护，保证仪器长期可靠运行

在样品进入和退出样品室时采取独特的保护，使仪器的故障率低，维护成本少

两个污染防护屏，分别保护光管和光谱室

粉尘接收盘，收集掉落下来的样品颗粒

测量过程中的独特保护

光管保护屏DuraBeryllium™ 高强度铍窗，保护光管窗口

独特的高透光性真空封挡保护光谱室

• 原位进样系统

S8 TIGER采用了直接进样技术，即样品直接装入到仪器的测量位，保证样品到光管的距离不会变化。采用这种直接进样方法的样品室可以设计得很紧凑，又保证了抽真空和充氦气的快速可靠。传统的光谱仪使用样品转台系统来进样，转台上的2个位置经常会出现位置不准的问题，光管到样品的距离的细微变化都会降低分析精度，这时就需要维修，或放弃样品转台的第二个位置。同时这种设计不可避免地扩大了样品室的

体积，增加了进样机械装置的复杂性和保养维护难度。

直接进样系统在进样和出样过程中，光管的高压关闭，是完全没有X射线的。在执行这些操作时，光管的灯丝加热电流一直是通的，维持光管的稳定性。

1.直接进样代替分步进样，机械结构简单，零故障。

2.避免样品在仪器内部过多的运动，避免粉尘积聚、 液体侧翻的风险。

3.清洗样品室简单，不需要打开仪器，易于维护。

4.进样速度快。

• 等级密码保护功能

对不同的人给予不同的用户许可权，对曲线参数、数据库、谱线库、仪器参数等加以保护。??双计算机控制系统。

日常的分析采用触摸屏控制，保证操作简单而无失误，即使在恶劣的环境中仪器也能正常工作。对于应用开发、校正曲线回归、扩展评估等，通过另外一台计算机完成。两台计算机都可以完成日常分析控制，即使一台出现问题，也不影响测量工作

• 全新设计的安全回路电路板

全新设计的探测器、多道分析器、安全回路电路板、马达驱动板、4轴板等，仪器的运行更可靠。

• 防尘设计

防尘设计机柜，仪器整体密封，箱体内采用循环水冷却，避免了风冷容易在电路板上带来粉尘的缺点，仪器内部恒久保持洁净，可以在任何恶劣的环境下长期正常工作。

• 产品认证

经过德国第三方检测机构对技术指标、辐射保护、电器安全的严格测试，符合德国DIN54113射线防护和CE电器安全等“产品认证”，是德国政府核准的定型仪器。

三、操作简单

• 触屏控制™

1. 直观的触摸屏，操作简单，无需 培训，仅需三步就可以得到准确的结果.

2.实时显示及查找以前测试结果

3.S8 TIGER实时状态显示

4.在线帮助功能

5.中文操作软件，在线的多语言界面自由切换

• 快速的符合人体工程学的样品装载

1.75位带有托盘的自动进样器，可识别样品类型

2.60位大样品杯进样器，适合各种类型及形状样品

3.108位不用样品杯进样器，机械手直接吸取样品

四、非常快的分析速度

• 非常快的分析速度基于：高强度的X射线光管、快速运行的电子电路板、快速的内部通讯

在保证分析精度的前提下，根据元素的含量不同，每个元素的测量时间在2-10秒钟。例如水泥样品中10个元素(Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、MnO2、Fe2O3)，从放入样品到显示结果不超过2分钟，分析速度完全可以和多通道荧光仪相媲美，而分析的灵活性和高准确度是多通道荧光仪所不具备的。

五、功能完备的分析软件

• SPECTRAplus V4定性、定量分析软件

SPECTRAplus V4是专为第二代S8 TIGER研发的功能强大的现代分析软件。SPECTRAplus V4包括了定性、定量分析的所有功能，运行在Windows 10环境。SPECTRAplus V4为简单、快速的操作而特别开发的，支持第二代S8 TIGER的独特的TouchControlTM触屏控制的全部功能。

SPECTRAplus V4支持网络功能，用网络中的任何计算机都可以实现全部的分析功能，如分析曲线开发、无标样评估、数据报表。网络计算机的数量没有限制。

SPECTRAplus V4定性分析软件具有交互及自动寻峰以及元素识别功能、自动背景扣除与平滑、高分辨显示样品谱图、坐标轴变换、自动提醒干扰谱线等功能。

SPECTRAplus V4定量分析软件具有集成的智能专家系统，确保用户充分利用S8 TIGER的分析性能创建用户自己特殊应用。分析曲线的自动导航功能从材料的定义到结果的输出，引导用户一步步完成，从开始就可以完成高质量的分析。可以灵活的输入制样参数及任何可用的化学信息。采用基本参数法进行完全一体化的基体校正（变动“理论α系数法”，计算每一个样品的校正系数），也可以采用理论系数法与经验系数法相结合的固定α系数法进行强度及强度/浓度混合模式的基体校正。用图形显示测量强度、校正强度及背景强度。用户可以指定结果输出格式，非常容易地编辑成报告格式。分析结果超出警戒线会自动显示与报警。全局或指定漂移校正功能。“Daily-Check-Routine”程序定期检查仪器，满足GLP要求。在线统计分析。

SPECTRAplus V4完全汉化，所有程序全部有中文界面、中文提示。并且版本可以保持与英文版同时升级，可以随时切换成中文、英文、法文等界面。

• QUANT EXPRESSTM无标样软件包

QUANT EXPRESSTM允许在没有标准曲线的情况下对完全未知的样品进行自动分析。

QUANT EXPRESSTM提供了无以匹敌的分析灵活性。可以在2分钟之内采用扫描模式进行无标样分析，也可以对痕量级的元素进行准确测定。根据用户的需求，QUANT EXPRESSTM可以提供用于交互评估的扫描测量模式，也可以提供峰/背比测量模式。

QUANT EXPRESSTM是一体化分析智能的一部分。可以执行自动寻峰、元素与谱峰的识别、微区定性的元素分布及每一个单点的元素浓度显示、经背景与谱线重叠校正之后净强度的测定等。SPECTRAplus V4软件中独有的强大的变动α系数法基体校正功能，自动执行基体校正及不同类型样品（薄膜、无限厚或非无限厚样品）的校正。用户输入的样品的特性、已知元素的浓度和基体成分都可以集成到一起，进一步提高分析结果的准确度。

QUANT EXPRESSTM可以完全用于用户特定的标准曲线中，采用变动α系数法测定没有标样的元素。它是SPECTRAplus V4集成部分，作为专家系统提供任何应用的谱线设置。

• S8 TOOLS诊断、维护和服务软件

独特的诊断、维护和服务软件包，允许直接控制和检查S8 TIGER的所有部件，确保仪器的控制和分析非常容易。操作过程中的故障很容易识别和消除，确保操作简单、维护方便及长时间正常运行。运行在Windows界面下的自诊断软件，非常直观，可以全面监测系统的几百种状态，您可以将整个状态存盘，发送给维修人员，从而可有效降低维修费用，缩短维修时间。

• WebeX远程服务-维护-支持软件

允许Bruker AXS专家通过网络进行远程支持，使第二代S8 TIGER达到好的可用性。

• 专业解决方案软件包

◆ML PLUS多层膜分析软件：采用先进的完全基本参数法，具有吸收法和发射法两种分析模式；薄层分析采用发射法，厚层分析采用吸收法（准确度更高）。可分析多达15层（每层16个元素）的镀膜样品，测定每层膜的厚度和元素含量。

◆PETRO-QUANT软件，可以对油品、塑料、橡胶、聚合物等样品中的30个元素进行优化的无标样定量分析，以及预定义的EN、ISO、ASTM、DIN分析油品的方法和预校准分析曲线。为用户提供交钥匙方案，仪器安装后可以按照国际标准方法立刻进行常规分析。

◆GEO-QUANT ADVANCED氧化物分析软件，是地质、矿物、采矿、耐火材料、玻璃与陶瓷业的解决方案，采用熔片法制样，可以分析氧化物中21个主、次元素。

◆GEO-QUANT T软件，基于数百个国际参考样品建立的校准曲线，测量地质样品中微量、痕量元素，是地质方面的研究、监测、环保等全面解决方案。

◆CEMENT-QUANT软件，采用国际标样建立的水泥工业完整的解决方案，可用于生料、水泥、熟料及采石厂来料中14个元素快速、简单、精密的定量分析。

◆METAL-QUANT软件，金属材料的解决方案，可以分析铁基、钴基、镍基、铜基、铅基、锡基中23个主、次及痕量元素。

◆POLMER-QUANT软件，用于分析聚合物中的微量和痕量成分。

◆GEO-QUANT Iron Ore软件，可以分析铁矿石、铁精矿、球团矿、烧结矿等含铁矿物中20个主、次及痕量元素。