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S2 PUMA进行小焦点分析

2022-05-23

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以下文章来源于布鲁克X射线部门

简介

S2 PUMA是一款全能的元素分析仪器,不仅能够很好地分析压片和熔片样品,也可以处理大块样品或者对试样的特殊部位进行原位小焦点分析(见图1)。

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图1: S2 PUMA –全能的EDXRF仪器


小颗粒无损分析是一项重要的分析技术,具有广泛的应用前景。市面上已有许多专门的仪器来实现这种应用。


但这些都是专用的设备,大多需要专门的样品前处理。  而S2 PUMA不需要比任何其他XRF更多的样品制备,即可快速获得结果。


本实验报告概述了S2 PUMA在牙齿、大块岩石和瓷砖的无标小焦点分析方面的多功能性。


S2 PUMA,一台兼顾性能与功能的仪器

S2 PUMA是一款高性能的台式能量色散型X射线荧光光谱仪,也是最通用的EDXRF设备。本篇应用报告使用的是配备了转盘式自动进样装置的S2 PUMA, 选用Pd靶X光管和XFlash®硅漂移探测器。


S2 PUMA 可选配转盘式自动进样器,提供了市场上所有EDXRF仪器中最大尺寸的样品室:45.5 x 42.5 x 10.6厘米(见图 2)。同时可以选配高像素相机和准直器来缩小光斑尺寸(1-28 mm;见图 3),对样品进行准确定位。

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图2: S2 PUMA Carousel拥有市面上最大的样品室

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图 3: 易于更换的不同尺寸准直器


测量条件和参数

本篇应用报告分析了牙釉质,大块岩石样品上的晶体和一个彩色瓷砖样品。样品按原样放入S2 PUMA 样品室。在高清摄像机的帮助下,将样品放置在合适位置上,以便X光束可以照射在被需要照射的点位上。所有样品均在真空模式下进行测试,并采用内置的无标分析软件SMART-QUANT FP进行评估。详细测试条件见表1。


仪器可选配TouchControl™ 触摸式操作界面,提供人性化的光谱处理和独立进行日常操作,无需任何PC外设。强大的仪器软件SPECTRA.ELEMENTS保证直观的使用和最高的分析灵活性。

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表1: 焦点测试条件细节


牙釉质分析

使用S2 PUMA无标小焦点方法分析牙釉质(大约1x0.5cm;见图 4)。将小样品放置在液体杯中进行测试。测试结果见表 2。

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图 4:  无金属的陶瓷牙冠

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表 2: 牙釉质无标分析结果


彩色瓷砖的空间分辨分析

从过去到现在,重金属常常被用于染料的合成。然而,这些漂亮的颜色不一定是健康的。以彩色瓷砖为例 (见图 6),我们展示了S2 PUMA 分析元素空间分辨率的能力,能够快速分辨组成这些颜色的成分。


表 4 下面列出了样本中棕色、白色和蓝色区域的无标分析数据。表 1给出了测试条件参数。棕色和白色区域显示了相似的Zn和Pb含量,相比于白色区域,棕色区域Zn的含量更高,Mg和Zr的含量更低。而蓝色区域的Co和Zn含量高于棕色和白色区域。

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图5: 大块岩石样品中的黑色黑云母晶体(参考红色箭头)


花岗岩样品的小焦点分析

有时,需要在同一个样品上获得整个岩石的空间分辨测试。S2 PUMA的亮点在于, 它能够分析大块岩石样品中的小晶体,在不破坏样品的前提下,并在制备后使用同一仪器从同一样品中得到完整的岩石分析。在两种模式下切换只需要更换样品盘和准直器即可,这个过程只需要几秒钟。


表 3 列出了花岗岩块状样品中黑色晶体的无标原位分析结果(尺寸大约为10 x 5 厘米;见图 5)。

图6: 三色黄岗岩

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表3: 花岗岩类样品中黑云母晶体的无标准原位分析

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表4: 瓷砖样品中三种染料的无标小焦点分析结果


总结 

大尺寸样品仓,小焦点分析能力以及SMART-QUANT FP无标分析软件,这些特点使得S2 PUMA Carousel成为快速筛选各种尺寸样品的理想全能光谱仪。无论是对小样品上的小焦点分析,还是大块样品的原位分析,S2 PUMA都能够很好的处理,不破坏样品或者无需进行样品前处理,即可获得结果。从而证明S2 PUMA是一款经济实惠的多用途元素分析仪。

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