專利名稱:X射線熒光分析的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種x射線熒光分析的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法,尤指利用
x射線熒光分析來(lái)檢測(cè)微量氯的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
全球響應(yīng)環(huán)保拯救地球的觀念已漸漸來(lái)臨,因應(yīng)歐洲RoHS的環(huán)保規(guī)范, 在電子產(chǎn)品中針對(duì)鹵素族元素的限制,溴(Br)以及氯(Cl)的濃度總和須于 1500ppm(千分之一濃度)以下,而每一種鹵素族元素的濃度還必須于900ppm 以下。
在過(guò)去使用X射線熒光分析儀來(lái)檢測(cè)有毒物質(zhì)時(shí),可檢驗(yàn)出微量的溴, 但是針對(duì)氯,只能測(cè)出1000ppm至50000ppm范圍的氯。因?yàn)樵赑VC材質(zhì)中 具有高濃度的氯,所以過(guò)去于實(shí)務(wù)上,只能用于檢測(cè)分辨樣品物為PVC材質(zhì) 還是無(wú)氯的PE材質(zhì)。
目前在RoHS的環(huán)保規(guī)范下,需要檢驗(yàn)出微量的氯,以避免污染環(huán)境, 使產(chǎn)品符合規(guī)范而能營(yíng)銷市場(chǎng),但以目前X射線熒光分析儀現(xiàn)有機(jī)種的操作 手冊(cè)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn),皆無(wú)法測(cè)得1000ppm以下微量氯的存在。
因此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用X射線熒光分析以檢測(cè)微量 氯的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法,以改善上述問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提供一種X射線熒光分析的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法,可 以檢驗(yàn)出微量如100ppm的微量氯,以使產(chǎn)品符合歐洲RoHS的環(huán)保規(guī)范,不僅擴(kuò)充商機(jī),并能切實(shí)做到環(huán)境保護(hù)。
本發(fā)明是關(guān)于一種X射線熒光分析的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法,用以分析 一樣品中微量的氯。該檢測(cè)裝置進(jìn)一步包含一高壓產(chǎn)生器、 一電壓控制器、
一光管、 一濾波器(filter)、 一檢測(cè)器、以及一運(yùn)算處理單元。
該高壓產(chǎn)生器接收來(lái)自外部的電流以產(chǎn)生高壓電流。該電壓控制器將該 高壓產(chǎn)生器所生的高壓電流,控制為5千伏(KV)至15千伏范圍間的操作電壓。
該光管受該電壓控制器所產(chǎn)生該操作電壓的電流所激發(fā),而射出一 X射 線。該濾波器過(guò)濾該光管所射出的X射線以濾去0.3千電子伏特(kev)至千電 子伏特范圍間的噪聲,并將過(guò)濾后的X射線照射該樣品,使該樣品受該X射 線激發(fā)后釋出一熒光。
該檢測(cè)器接收該熒光,以形成一檢量信號(hào)。該運(yùn)算處理單元根據(jù)該檢量 信號(hào)以比對(duì)一檢量樣本,通過(guò)比對(duì)的結(jié)果以運(yùn)算出微量氯的含量。
本發(fā)明提供的X射線熒光分析的檢測(cè)方法,包含下列步驟接收來(lái)自外 部的電流以產(chǎn)生高壓電流;將該高壓電流控制為5千伏至15千伏的范圍間的 操作電壓;受所述的操作電壓的電流所激發(fā),射出一X射線;過(guò)濾所射出的 X射線以濾去0.3千電子伏特至4千電子伏特范圍間的噪聲;將過(guò)濾后的X 射線照射所述的樣品,使該樣品受該X射線激發(fā)后釋出一熒光;接收所述的 熒光以形成一檢量信號(hào);以及根據(jù)所述的檢量信號(hào)以比對(duì)一檢量樣本,通過(guò) 比對(duì)的結(jié)果以運(yùn)算出微量氯的含量。
因此,通過(guò)本發(fā)明X射線熒光分析的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)方法,利用操作 電壓的控制以及濾去特定范圍噪聲的輔助,可以檢驗(yàn)出微量如100PPM的微 量氯,以使檢測(cè)物所制成的產(chǎn)品符合歐洲RoHS的環(huán)保規(guī)范,不僅擴(kuò)充商機(jī), 并且能切實(shí)做到環(huán)境保護(hù)。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的 了解。
圖l為本發(fā)明檢測(cè)裝置的示意圖2為本發(fā)明中能譜強(qiáng)度(CPS)圖形的示意圖3為本發(fā)明能譜強(qiáng)度-氯濃度關(guān)系圖RD及檢量線樣本SL的示意圖:
圖4為無(wú)濾波器的對(duì)照組示意圖5為以30KV操作電壓執(zhí)行的對(duì)照組示意圖6為本發(fā)明檢測(cè)方法的流程圖;以及
圖7為本發(fā)明制作檢量線樣本SL的流程圖。
附圖標(biāo)號(hào)
樣品32 電壓控制器42 X射線44L 鋁板4602 熒光32L 檢量線樣本SL
檢測(cè)裝置30 高壓產(chǎn)生器40 光管44 濾波器46 檢測(cè)器48 運(yùn)算處理單元49 能譜強(qiáng)度-氯濃度關(guān)系圖RD
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1,圖1為本發(fā)明檢測(cè)裝置30的示意圖。本發(fā)明是關(guān)于一種X 射線熒光32L分析的檢測(cè)裝置30,用以分析一樣品32中低于1000PPM微量 的氯,甚至如IOOPPM微量的氯都可以檢測(cè),以使樣品32所制成的商品能符 合歐洲RoHS的環(huán)保規(guī)范。檢測(cè)裝置30進(jìn)一步包含一高壓產(chǎn)生器40、 一電壓 控制器42、 一光管44、 一濾波器46、 一檢測(cè)器48、以及一運(yùn)算處理單元49。
高壓產(chǎn)生器40接收來(lái)自外部的電流,經(jīng)變壓后以產(chǎn)生高壓電流。電壓控 制器42將高壓產(chǎn)生器40所生的高壓電流,控制為5千伏(KV)至15千伏的范 圍間的操作電壓。
光管44受電壓控制器42所產(chǎn)生該操作電壓的電流所激發(fā),而射出一 X 射線44L。經(jīng)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),此電壓控制器42所控制適當(dāng)?shù)牟僮麟妷悍秶?約是氯元素電子伏特的2至3倍,氯元素的電子伏特為2.62千電子伏特(kev), 當(dāng)電壓控制器42所控制的操作電壓范圍在5千伏(KV)至15千伏,后續(xù)可得 理想的能譜強(qiáng)度(CPS)圖形,若操作電壓范圍縮小至5.24千伏(KV)至7.86千 伏的范圍間,能得到更理想的能譜強(qiáng)度(CPS)圖形。
濾波器46設(shè)置于X射線44L的光徑上,過(guò)濾光管44所射出的X射線44L 以濾去0.3千電子伏特(kev)至4千電子伏特范圍間的噪聲,并將過(guò)濾后的X 射線44L照射樣品32,使樣品32受X射線44L激發(fā)后釋出一熒光32L。濾 波器46中包含一鋁板4602,光管44所射出的X射線44L穿過(guò)鋁板4602以 濾去噪聲,鋁板4602的厚度需介于0.09mm至O.llmm的范圍間為佳。
檢測(cè)器48接收熒光32L,檢測(cè)能量強(qiáng)度以形成一檢量信號(hào)。其中,該檢 量信號(hào)為能譜強(qiáng)度(CPS)與電子伏特的關(guān)聯(lián)。
高壓產(chǎn)生器40或稱為高壓發(fā)生器、高壓產(chǎn)生電路、或稱為高壓脈沖電路 (High Voltage Pulser Circuits),與電壓控制器(voltage controller)42、光管(X-Ray Tube)以及檢測(cè)器(fluorescencedetector)48皆為目前現(xiàn)存的零件,利用于本發(fā)明 中輔助實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)特征,來(lái)完成本發(fā)明的目的與功效,遂個(gè)別現(xiàn)有元 件的原理于此不再贅述。因?yàn)楸景l(fā)明由所述的現(xiàn)有元件組合出未曾有的效能, 以解決現(xiàn)有的問(wèn)題,故本發(fā)明確實(shí)具備進(jìn)步性。
配合圖1請(qǐng)參閱圖2,圖2為本發(fā)明中能譜強(qiáng)度(CPS)圖形的示意圖。使 用15千伏的操作電壓以及0.1mm厚度鋁板的濾波器46,產(chǎn)生能譜強(qiáng)度-電子 伏特的關(guān)聯(lián)圖,圖中可見(jiàn)到2.62kev之處的能譜強(qiáng)度波峰明顯,此即為氯的能 譜強(qiáng)度。
運(yùn)算處理單元(processor)49是根據(jù)該檢量信號(hào)以比對(duì)一檢量樣本,通過(guò)比 對(duì)的結(jié)果以運(yùn)算出微量氯的含量。其中,所述微量氯的含量即為氯的濃度, 一般是以千分之一濃度(PPM)來(lái)表示。
進(jìn)一步請(qǐng)參閱圖3,圖3為本發(fā)明能譜強(qiáng)度-氯濃度關(guān)系圖RD及檢量線 樣本SL的示意圖。所述檢量樣本為一檢量線樣本SL,檢量線樣本SL為該能 譜強(qiáng)度與該濃度單位的線性關(guān)系。其中,檢量線樣本SL的制作,先取樣至少 二已知且不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,圖例中為1200PPM及2500PPM的二樣品, 分別測(cè)出氯(2.62kev處)的能譜強(qiáng)度為400CPS以及1000CPS后,于能譜強(qiáng)度-氯濃度關(guān)系圖RD中以其能譜強(qiáng)度-氯濃度的關(guān)系標(biāo)示出二位置A、 B(代表該 二已知標(biāo)準(zhǔn)樣品),再依此二位置A、 B延伸做出檢量線樣本SL。
后續(xù),針對(duì)樣品32所測(cè)得的能譜強(qiáng)度,即能自檢量線樣本SL換算出應(yīng) 有的濃度單位。以圖2例來(lái)說(shuō)明圖3的使用方法,當(dāng)微量氯的能譜強(qiáng)度如圖2 測(cè)得為34CPS時(shí),在圖3中將34CPS的樣品32以內(nèi)插法置入檢量線樣本SL 換算,可得樣品32的氯濃度為407PPM,藉此,可以測(cè)量換算出樣品32中微 量氯的存在,特別是針對(duì)1000PPM以下微量的氯。以本發(fā)明的方法甚至能很 容易的測(cè)得如100PPM的氯,未來(lái)以此樣品32作成的商品,便能符合歐洲 RoHS的環(huán)保規(guī)范。
針對(duì)圖2,請(qǐng)進(jìn)一步參閱圖4以及圖5,圖4為無(wú)濾波器46的對(duì)照組示 意圖。圖5是以30KV操作電壓執(zhí)行的對(duì)照組示意圖。由圖4可見(jiàn),在2.62kev 至3kev的范圍中還具有許多噪聲波峰,相較本發(fā)明圖2的信號(hào),圖4對(duì)于波 形轉(zhuǎn)數(shù)字化判定,或是直接以肉眼判定,皆容易產(chǎn)生誤判。由圖5可見(jiàn),以 高達(dá)30KV的操作電壓,在氯2.62kev的附近,根本無(wú)發(fā)激起明顯的能譜強(qiáng)度 (CPS),相較本發(fā)明圖2的信號(hào),圖5根本無(wú)法測(cè)量運(yùn)作。所以,足以證明 圖2本發(fā)明技術(shù)特征所表現(xiàn)出的效果,確實(shí)改善過(guò)去的問(wèn)題而具有明顯進(jìn)步 性。
請(qǐng)參閱圖6,圖6為本發(fā)明檢測(cè)方法的流程圖。本發(fā)明也是一種X射線 熒光32L分析的檢測(cè)方法,用以分析一樣品32中微量的氯。該檢測(cè)方法包含 下列步驟
步驟S02:接收來(lái)自外部的電流以產(chǎn)生高壓電流。
步驟S04:將該高壓電流控制為5千伏(KV)至15千伏的范圍間的操作電 壓。進(jìn)一步,特別是以5.24千伏(KV)至7.86千伏的范圍間更佳。
步驟S06:受該操作電壓的電流所激發(fā),光管44射出一X射線44L。
步驟S08:過(guò)濾所射出的X射線44L以濾去0.3千電子伏特(kev)至4千 電子伏特范圍間的噪聲。其中,所射出的X射線44L穿過(guò)一鋁板4602以濾去 噪聲,鋁板4602的厚度是在0.09mm至0.11mm的范圍間。
步驟S10:將過(guò)濾后的X射線44L照射樣品32,使樣品32受X射線44L 激發(fā)后釋出一熒光32L。
步驟S12:接收熒光32L以形成一檢量信號(hào),其中該檢量信號(hào)為一能譜 強(qiáng)度(CPS)。
步驟S14:根據(jù)該檢量信號(hào)以比對(duì)一檢量樣本,通過(guò)比對(duì)的結(jié)果以運(yùn)算出 微量氯的含量,其中所述微量氯的含量即為氯的濃度,可用PPM表示。該檢 量樣本為一檢量線樣本SL,檢量線樣本SL為該能譜強(qiáng)度與氯濃度的線性關(guān) 系。
進(jìn)一步請(qǐng)參閱圖7,圖7為本發(fā)明制作檢量線樣本SL的流程圖。圖7制 作檢量線樣本SL包含下列步驟
步驟S20:取樣至少二已知且不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,測(cè)量能譜強(qiáng)度以定出 兩標(biāo)準(zhǔn)樣品于能譜強(qiáng)度-氯濃度關(guān)系圖RD中的位置。
步驟S22:于關(guān)系圖RD中利用此至少二標(biāo)準(zhǔn)樣品延伸來(lái)做出檢量線樣本SL。
步驟S24:后續(xù)根據(jù)由樣品32所測(cè)得的能譜強(qiáng)度,即能自檢量線樣本SL, 以內(nèi)插法換算出微量氯應(yīng)有的濃度。
因此,通過(guò)本發(fā)明X射線熒光32L分析的檢測(cè)裝置30以及檢測(cè)方法,利 用操作電壓的控制以及濾去特定范圍噪聲的輔助,可以檢驗(yàn)出微量如100ppm 的微量氯,以使檢測(cè)物所制成的產(chǎn)品符合歐洲RoHS的環(huán)保規(guī)范,不僅擴(kuò)充 商機(jī),并且能切實(shí)做到環(huán)境保護(hù)。
通過(guò)以上較佳具體實(shí)施例的詳述,是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征 與精神,而并非以上述所揭示的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。 相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng) 的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種X射線熒光分析的檢測(cè)裝置,用以分析一樣品中微量的氯,其特征在于,該檢測(cè)裝置進(jìn)一步包含一高壓產(chǎn)生器,接收來(lái)自外部的電流以產(chǎn)生高壓電流;一電壓控制器,將所述的高壓產(chǎn)生器所生的高壓電流,控制為5千伏至15千伏的范圍間的操作電壓;一光管,受所述的電壓控制器所產(chǎn)生的操作電壓的電流所激發(fā),而射出一X射線;一濾波器,過(guò)濾所述的光管所射出的X射線以濾去0.3千電子伏特至4千電子伏特范圍間的噪聲,并將過(guò)濾后的X射線照射所述的樣品,使該樣品受所述的X射線激發(fā)后釋出一熒光;一檢測(cè)器,接收所述的熒光,以形成一檢量信號(hào);以及一運(yùn)算處理單元,根據(jù)所述的檢量信號(hào)以比對(duì)一檢量樣本,通過(guò)比對(duì)的結(jié)果以運(yùn)算出微量氯的含量。
2. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置,其特征在于,所述的檢量信號(hào)為一能 譜強(qiáng)度。
3. 如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置,其特征在于,所述微量氯的含量,為 氯的濃度單位。
4. 如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)裝置,其特征在于,所述的檢量樣本為一檢 量線樣本,該檢量線樣本為所述的能譜強(qiáng)度與所述的濃度單位的線性關(guān)系。
5. 如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)裝置,其特征在于,所述的檢量線樣本取樣 二已知且不同濃度單位的標(biāo)準(zhǔn)樣品,做出所述的檢量線樣本,后續(xù)根據(jù)所測(cè) 得的能譜強(qiáng)度,即能自所述的檢量線樣本換算出應(yīng)有的濃度單位。
6. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置,其特征在于,所述的濾波器中包含一 鋁板,所述的光管所射出的X射線穿過(guò)所述的鋁板以濾去噪聲,該鋁板的厚度在0.09mm至0.11mm的范圍間。
7. —種X射線熒光分析的檢測(cè)方法,用以分析一樣品中微量的氯,其特 征在于,該檢測(cè)方法包含下列步驟接收來(lái)自外部的電流以產(chǎn)生高壓電流;將該高壓電流控制為5千伏至15千伏的范圍間的操作電壓; 受所述的操作電壓的電流所激發(fā),射出一X射線;過(guò)濾所射出的X射線以濾去0.3千電子伏特至4千電子伏特范圍間的噪聲;將過(guò)濾后的X射線照射所述的樣品,使該樣品受該X射線激發(fā)后釋出一 熒光;接收所述的熒光以形成一檢量信號(hào);以及根據(jù)所述的檢量信號(hào)以比對(duì)一檢量樣本,通過(guò)比對(duì)的結(jié)果以運(yùn)算出微量 氯的含量。
8. 如權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法,其特征在于,所述的檢量信號(hào)為--能 譜強(qiáng)度。
9. 如權(quán)利要求8所述的檢測(cè)方法,其特征在于,所述微量氯的含量,為 氯的濃度單位。
10. 如權(quán)利要求9所述的檢測(cè)方法,其特征在于,所述的檢量樣本為一檢 量線樣本,所述的檢量線樣本為所述的能譜強(qiáng)度與濃度單位的線性關(guān)系。
11. 如權(quán)利要求10所述的檢測(cè)方法,其特征在于,所述的檢測(cè)方法進(jìn)一 步包含下列步驟,取樣二已知且不同濃度單位的標(biāo)準(zhǔn)樣品,做出所述的檢量 線樣本,后續(xù)根據(jù)所測(cè)得的能譜強(qiáng)度,即能自所述的檢量線樣本換算出應(yīng)有 的濃度單位。
12. 如權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法,其特征在于,所射出的X射線穿過(guò) 一鋁板以濾去噪聲,所述的鋁板的厚度在0.09mm至O.llmm的范圍間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以X射線熒光分析來(lái)量測(cè)氯含量的檢測(cè)裝置,利用高壓產(chǎn)生器接收來(lái)自外部的電流以產(chǎn)生高壓電流,利用電壓控制器將該高壓電流控制為5至15千伏范圍間的操作電壓,光管受操作電壓的激發(fā)而射出X射線,濾波器過(guò)濾來(lái)自光管的X射線以濾去噪聲,并照射樣品后激發(fā)釋出熒光,檢測(cè)器接收熒光而形成檢量信號(hào),再由運(yùn)算處理單元比對(duì)檢量樣本,以運(yùn)算出微量氯的含量。
文檔編號(hào)G01N23/223GK101196482SQ20071019420
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者林瑋翔, 陳銘書(shū) 申請(qǐng)人:科邁斯科技股份有限公司