RoHS2.0检测仪工作原理：XRF技术详解

 

　　一、XRF技术的基本原理

 

　　X射线荧光光谱（XRF）是一种基于原子物理的检测技术，其核心原理是：当高能X射线照射样品时，样品中的原子内层电子被激发并脱离轨道，形成空穴。随后，外层电子跃迁填补空穴，并释放特征X射线荧光。不同元素的荧光能量，因此通过检测荧光光谱的波长和强度，即可确定样品的元素组成及含量。

 

　　XRF检测仪通常由以下核心组件构成：

 

　　1.X射线管：产生高能X射线，激发样品中的原子。

 

　　2.样品室：放置待测样品，确保检测稳定性。

 

　　3.探测器（如硅漂移探测器SDD）：接收并分析荧光信号。

 

　　4.数据处理系统：将荧光信号转换为元素浓度数据。

 

　　XRF技术可分为能量色散型（ED-XRF）和波长色散型（WD-XRF），其中ED-XRF因成本较低、检测速度快，广泛应用于RoHS检测。

 

　　二、RoHS2.0检测仪的工作流程

 

　　1.样品制备

 

　　-固体样品（如电路板、塑料件）可直接检测。

 

　　-液体或粉末样品需均匀铺展，避免测量误差。

 

　　2.X射线激发

 

　　-X射线管发射高能X射线，轰击样品表面，激发元素特征荧光。

 

　　3.荧光信号采集

 

　　-探测器接收荧光信号，并转换为电信号。

 

　　4.光谱分析

 

　　-数据处理系统比对标准数据库，识别Pb、Cd、Hg等RoHS受限元素的含量。

 

　　5.结果输出

 

　　-检测仪显示各元素的浓度，并判断是否符合RoHS2.0限值（如Cd≤100ppm，Pb≤1000ppm）。

 

　　三、XRF技术在RoHS检测中的优势与局限性

 

　　优势

 

　　1.无损检测：无需破坏样品，适用于成品抽检。

 

　　2.快速高效：单次检测仅需几十秒至几分钟，适合产线快速筛查。

 

　　3.多元素同时分析：可一次性检测Pb、Cd、Hg、Cr、Br等多种元素。

 

　　4.高灵敏度：现代XRF检测仪可检测ppm级（百万分之一）含量。

 

　　局限性

 

　　1.无法检测化学形态：如XRF可测总Cr含量，但无法区分Cr⁶⁺（有害）和Cr³⁺（无害）。

 

　　2.受样品均一性影响：若样品不均匀（如镀层过薄或混合材料），可能影响精度。

 

　　3.需定期校准：检测仪需使用标准样品校准，以确保数据准确性。

 

　　四、XRF在电子电气行业中的应用案例

 

　　1.PCB行业：用于检测焊锡（Pb含量）、阻燃剂（Br含量）是否符合RoHS标准。

 

　　2.塑料行业：筛查塑胶件中的Cd、Hg等重金属添加剂。

 

　　3.电池制造：确保锂离子电池中的有害物质不超标。