X熒光光譜儀在RoHS行業(yè)的應(yīng)用

一、背景
      近幾年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，電子電氣產(chǎn)品引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受重視。關(guān)于在電子電氣產(chǎn)品上限制使用某些有害物質(zhì)，已經(jīng)成為各國(guó)在環(huán)保領(lǐng)域采取的新舉措，紛紛推出強(qiáng)制性的技術(shù)法規(guī)。
     二、什么是RoHS
     RoHS是由歐盟于2003年1月立法制定的一項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)，目的在于消除電子電氣產(chǎn)品中的鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等有害物質(zhì)。
     2015年6月4日，歐盟公報(bào)(OJ)發(fā)布RoHS2.0修訂指令(EU)2015/863，正式將DEHP、BBP、DBP、DIBP列入附錄II 限制物質(zhì)清單中，至此附錄II共有十項(xiàng)強(qiáng)制管控物質(zhì)。詳見(jiàn)下表：
限制物質(zhì) 限量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 
鉛（Pb） 0.1% 
汞（Hg） 0.1% 
鎘（Cd） 0.01% 
六價(jià)鉻（Cr VI） 0.1% 
多溴聯(lián)苯（PBB） 0.1% 
多溴聯(lián)苯醚（PBDE） 0.1% 
鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP） 0.1% 
鄰苯二甲酸甲苯基丁酯（BBP） 0.1% 
鄰苯二甲酸二丁基酯（DBP） 0.1% 
鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP） 0.1% 
      三、什么是X熒光光譜儀
      X熒光光譜儀（XRF）是由激發(fā)源（X射線管）和探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。其工作原理是：X射線管通過(guò)產(chǎn)生入射X射線（一次X射線），來(lái)激發(fā)被測(cè)樣品。受激發(fā)的樣品中的每一種元素會(huì)放射出二次X射線，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(zhǎng)特性。探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量這些放射出來(lái)的二次X射線的能量及數(shù)量。然后，儀器軟件將探測(cè)系統(tǒng)所收集到的信息轉(zhuǎn)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(fā)而引起內(nèi)層電子的躍遷，同時(shí)發(fā)射出具有一定特殊性波長(zhǎng)的X射線，因此,只要測(cè)出熒光X射線的波長(zhǎng)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(chǔ)。此外,熒光X射線的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的含量有一定的關(guān)系，據(jù)此，可以進(jìn)行元素定量分析。

      X熒光光譜儀有多種，以能量色散（ED-XRF）和波長(zhǎng)色散（WD-XRF）兩類為主。

       能量色散熒光光譜儀

      能量色散法是將X射線激發(fā)被測(cè)所有元素的熒光簡(jiǎn)單過(guò)濾后，全部進(jìn)入到檢測(cè)器中，利用儀器和軟件來(lái)分出其中的光譜。如測(cè)的為元素周期表中相鄰的兩個(gè)元素，會(huì)因光譜重疊而產(chǎn)生測(cè)量誤差。能量色散型儀器zui大的優(yōu)點(diǎn)是不破壞被測(cè)的材料或產(chǎn)品，也不需要專業(yè)人員操作，缺點(diǎn)是對(duì)鉻和溴是總量測(cè)定（一般不影響使用，因?yàn)楹芏嗲闆r可以判定，如測(cè)鉻總量超標(biāo)，常可知是不是六價(jià)鉻超標(biāo)，特別是溴，如被作為阻燃劑加入，不管是那種溴，總量超標(biāo)就不合格）。

      波長(zhǎng)色散熒光光譜儀

      波長(zhǎng)法是因其激發(fā)出的熒光足夠強(qiáng)，進(jìn)到儀器中用來(lái)分析的光譜是單一元素（“過(guò)濾”了不需測(cè)的元素），不含其它元素的光譜，所以測(cè)量數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確。這種儀器的靈敏度比能量色散型高一個(gè)數(shù)量級(jí)，也就是說(shuō)，所測(cè)的數(shù)據(jù)并不存在“灰色地域”，不存在測(cè)定后還需拿到檢測(cè)機(jī)構(gòu)復(fù)檢。缺點(diǎn)是，波長(zhǎng)法需將被測(cè)材料粉碎壓制成樣本后測(cè)才準(zhǔn)確。所以，用在材料廠zui適合。如不制成樣本（非破壞），會(huì)因材料表面形狀不同而產(chǎn)生不同誤差。儀器操作也不需要專業(yè)人員。

       四、X熒光光譜儀的

       1、 分析速度快。測(cè)定用時(shí)與測(cè)定度有關(guān)，但一般都很短，2～5分鐘就可以測(cè)完樣品中的全部待測(cè)元素。

       2、X射線熒光光譜跟樣品的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)無(wú)關(guān)，而且跟固體、粉末、液體及晶質(zhì)、非晶質(zhì)等物質(zhì)的狀態(tài)也基本上沒(méi)有關(guān)系。（氣體密封在容器內(nèi)也可分析）但是在高分辨率的測(cè)定中卻可看到有波長(zhǎng)變化等現(xiàn)象。特別是在超軟X射線范圍內(nèi)，這種效應(yīng)更為顯著。波長(zhǎng)變化用于化學(xué)位的測(cè)定 。

       3、非破壞分析。在測(cè)定中不會(huì)引起化學(xué)狀態(tài)的改變，也不會(huì)出現(xiàn)試樣飛散現(xiàn)象。同一試樣可反復(fù)多次測(cè)量，結(jié)果重現(xiàn)性好。

       4、X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對(duì)在化學(xué)性質(zhì)上屬同一族的元素也能進(jìn)行分析。

       5、分析度高。

       6、制樣簡(jiǎn)單，固體、粉末、液體樣品等都可以進(jìn)行分析。