一、公司介紹
北京安科慧生科技有限公司是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)，公司聚集多名長(zhǎng)期從事X射線熒光技術(shù)研發(fā)人員，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與尖端X射線熒光技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)X射線熒光領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，擁有全聚焦型雙曲面彎晶（Johansson-Type DCC）、全息基本參數(shù)法（Holospec FP）等XRF領(lǐng)域尖端技術(shù)，并成功研制國(guó)內(nèi)首臺(tái)單波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀（MWD XRF）和世界首臺(tái)單波長(zhǎng)激發(fā)-能量色散X射線熒光光譜儀（HS XRF®）。
單波長(zhǎng)X射線熒光光譜儀大幅提升元素分析靈敏度，將XRF對(duì)元素分析范圍從常量延伸至微量和痕量檢測(cè)，滿足更寬領(lǐng)域?qū)υ胤治龅男枨?，產(chǎn)品應(yīng)用于石油化工、環(huán)境保護(hù)、食品安全、礦產(chǎn)冶煉、建筑材料、鋰電池、科學(xué)研究等多個(gè)領(lǐng)域。
基本參數(shù)法是X射線熒光光譜領(lǐng)域的前沿算法，全息基本參數(shù)法（Holospec FP 2.0）結(jié)合先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型(Advanced MM)實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線熒光整個(gè)物理過(guò)程的理論精確計(jì)算，消除X射線熒光的各類效應(yīng)對(duì)定量的不確定性，同時(shí)具有快速、可視化、支持應(yīng)用開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，為各行業(yè)元素定量分析提供先進(jìn)的算法支持系統(tǒng)。
安科慧生獲得十幾項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，參與十幾項(xiàng)行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂工作，承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金委2021年重大儀器專項(xiàng)-“全元素高靈敏度X射線熒光光譜儀研制62127816”，單波長(zhǎng)激發(fā)-能量色散X射線熒光光譜儀榮獲2022年度“朱良漪分析儀器創(chuàng)新成果獎(jiǎng)”和“科學(xué)儀器行業(yè)優(yōu)秀新品獎(jiǎng)”。
安科慧生以堅(jiān)持不懈的創(chuàng)新精神和領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力，做高品質(zhì)科學(xué)儀器，填補(bǔ)市場(chǎng)空白，提升客戶使用價(jià)值，為科技發(fā)展做出貢獻(xiàn)！
二、核心技術(shù)
• 硬件核心技術(shù)：全聚焦型雙曲面彎晶（Johansson-type DCC） 發(fā)明專利：ZL 2017 1 0285264.X
1) 單色化激發(fā)
X 射線管出射靶材特征射線經(jīng)雙曲面彎晶單色化照射樣品，消除X射線管韌致輻射所產(chǎn)生的散射線背景，同時(shí)光路符合偏振消光光路設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低散射線背景；
2) 聚焦激發(fā)
增加有限的SDD窗口面積（通常~30mm²）接收樣品元素?zé)晒馍渚€強(qiáng)度，提升元素?zé)晒庑盘?hào)水平；
特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
1) 實(shí)現(xiàn)X射線光的點(diǎn)到點(diǎn)單色化聚焦衍射
2) 消除X射線管韌致輻射連續(xù)散射線背景干擾
3) 理想的X射線激發(fā)源
4) 實(shí)現(xiàn)儀器小型化設(shè)計(jì)
• 軟件核心技術(shù)：全息基本參數(shù)法（Holospec FP 2.0）
Holospec FP 2.0XRF元素分析難點(diǎn)：
1) 基體效應(yīng)
2) 元素間吸收-增強(qiáng)效應(yīng)
3) 探測(cè)器的各種效應(yīng)
4) 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的欠缺與苛刻要求
基本參數(shù)法是XRF定量分析的一項(xiàng)前沿技術(shù)，其通過(guò)對(duì)明確的X射線熒光物理學(xué)現(xiàn)象通過(guò)基本參數(shù)庫(kù)和建立理論數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)大量計(jì)算直接得到樣品中元素的含量，解決XRF各類效應(yīng)對(duì)元素定量的復(fù)雜性和不確定性，提升XRF元素定量精度和樣品適應(yīng)性。
特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
完整性
基本參數(shù)庫(kù)與先進(jìn)數(shù)學(xué)模型相結(jié)合
全譜擬合
探測(cè)器采集的所有譜峰參與運(yùn)算，主量元素與微量元素同步定量分析
快速
程序設(shè)計(jì)技巧與CPU多核并行運(yùn)算，大幅提升計(jì)算速度
無(wú)標(biāo)定量
實(shí)現(xiàn)XRF無(wú)標(biāo)定量分析，借助少量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，進(jìn)一步提升定量精度
三、土壤全量元素含量分析
土地資源是世間萬(wàn)物立足世界的根基，譜育著萬(wàn)物的生存生長(zhǎng)，土壤是土地資源的重要組成，但土壤質(zhì)量隨著農(nóng)作物種植、氣候變化、工業(yè)發(fā)展、人類活動(dòng)等持續(xù)發(fā)生著變化，及時(shí)掌握土壤質(zhì)量，關(guān)系著土地資源的合理利用，也關(guān)系農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)的安全。
土壤主要由無(wú)機(jī)元素組成，包括對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的有益成分，如氮、磷、鉀等，也有通過(guò)植物體遷移到人體的有害重金屬，如鉛、砷、鎘等。而土壤無(wú)機(jī)元素含量的分析方法，均需要對(duì)樣品進(jìn)行消解等繁瑣的前處理，分析周期長(zhǎng)、消耗大、操作復(fù)雜，需要多種儀器分析方法。
XRF做為元素分析方法之一，具有樣品處理簡(jiǎn)單、快速、無(wú)損、元素范圍寬等特點(diǎn)，越來(lái)越受到無(wú)機(jī)元素分析者的重視。但由于輕元素激發(fā)效率低、熒光產(chǎn)額小等原因，XRF在分析輕元素（包括硅、磷、硫等）存在檢出限不足。再有，對(duì)于元素種類和含量變化大的土壤樣品，通常需要大量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)建立分析方法，不同程度上限制了XRF應(yīng)用范圍和準(zhǔn)確度。
針對(duì)傳統(tǒng)XRF這些弱點(diǎn)，單波長(zhǎng)激發(fā)-能量色散X射線熒光光譜儀采用雙曲面彎晶單色化聚焦激發(fā)技術(shù)，高選擇性衍射針對(duì)激發(fā)輕元素的能量射線，消除入射射線連續(xù)散射線背景，大幅提升元素信噪比。軟件方面，全息基本參數(shù)法精確計(jì)算元素間吸收-增強(qiáng)效應(yīng)和基體效應(yīng)等，采用少量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)即可建立校正曲線，擴(kuò)展了XRF對(duì)樣品的適應(yīng)性和定量精確度。
單波長(zhǎng)激發(fā)-能量色散X射線熒光光譜儀與全息基本參數(shù)法為土壤全量元素分析提供一種快速、精確、方便的分析方法。
四、單波長(zhǎng)激發(fā)-能量色散X射線熒光光譜儀（HS XRF）
五、性能數(shù)據(jù)
• 元素圖譜
圖：MERAK-SC土壤全量元素能量譜圖
• 元素分析性能
表：MERAK-SC對(duì)土壤全量元素性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
|
元素
性能
|
Na/Mg |
Al |
Si |
P |
S |
K/Ca |
Mn/Ti |
Fe |
| 檢出限（%） |
0.02 |
0.03 |
0.01 |
0.0005 |
0.0003 |
0.0005 |
0.0005 |
0.0005 |
| 含量范圍（%） |
0.1-3.0 |
5.0-16 |
15-37 |
0.03-0.1 |
0.005-1.0 |
0.15-10 |
0.05-2.0 |
1.0-10 |
| 線性（R²） |
＞0.990 |
＞0.990 |
＞0.995 |
＞0.990 |
＞0.995 |
＞0.990 |
＞0.990 |
＞0.990 |
| 重復(fù)性（RSD%） |
＜1.5 |
＜0.2 |
＜0.1 |
＜3 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜0.2 |
| 正確度（相對(duì)誤差/偏差%） |
Na＜12
Mg＜10 |
＜5 |
＜5 |
＜10 |
＜10 |
＜10 |
Mn＜15
Ti＜10 |
＜10 |
說(shuō)明：
a) 檢出限采用SiO2和CaO純?cè)噭┲貜?fù)性限法測(cè)定；
b) 通過(guò)大量土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、行業(yè)質(zhì)控樣品以及與標(biāo)準(zhǔn)分析方法對(duì)比，統(tǒng)計(jì)含量范圍、重復(fù)性、正確度。
• 特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
速度快
從壓片到分析，小于5分鐘/樣品
長(zhǎng)期穩(wěn)定
嚴(yán)格的流量、溫度、漂移等控制
準(zhǔn)確度高
經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證，無(wú)人為操作誤差
六、樣品處理
• 操作流程
• 土壤三普全量元素分析質(zhì)量保證
1) 團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制訂
江蘇省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)協(xié)同中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所組織多家土壤元素分析實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)對(duì)大量土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以及標(biāo)準(zhǔn)分析方法對(duì)比，頒布此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
2) 土壤三普分析方法驗(yàn)證
農(nóng)業(yè)與農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)保護(hù)中心與土壤三普國(guó)控實(shí)驗(yàn)室對(duì)本方法的驗(yàn)證積極進(jìn)行中。
3) 標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)
本方法的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)立項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)制訂工作正在進(jìn)行中。
原創(chuàng)聲明：本文除注明引用之外屬于安科慧生（Ancoren）公司原創(chuàng)，若有轉(zhuǎn)發(fā)和引用，必須注明出處， 否則可能涉及侵權(quán)行為！ 更詳細(xì)技術(shù)信息，請(qǐng)咨詢安科慧生工作人員！
