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SQX分析結果的有效性評價

2025年冬季第41卷第1期
 
 
 
概論
無標基本參數分析法可以很容易地計算出分析值，但目前還沒有確定的評估方法。因此，如果不設置適合的樣本模型和校正，可能會降低穩定性。解決這個問題的一種方法，是比較康普頓散射X射線的強度，康普吞散射X射線強度的理論由理論康普吞散射X射線強度(從分析值計算)，轉換成測量尺度(以下簡稱為「理論散射強度」)。本文介紹了SQX分析的有效性評估方法，並對其有效性進行驗證。
 
 
介紹
X射線螢光分析儀是相對分析，使用標準材料製作檢量線並預先保存。然後依據該校準數據進行常規分析。

然而當非常規要求或研究和發展需要測量時，就會出現沒有檢量線的分析。
這些問題包含無法獲得與未知樣品相應的標準材料，或者即使可以獲得標準材料，也只有一或兩個樣品，從而無法建立檢量線。準確判斷構成這些樣品的元素及其含量比例至關重要。

考慮到這些需求，基本參數法(1)可以利用定性分析得到的檢測元素和儀器內建的靈敏度庫對未知樣品進行元素分析。由於不使用標準樣品，這個方法稱作無標基本參數分析法(2)(standardless FP analysis)，或掃描 Quant X (SQX)。

這種分析方法由於易於獲得分析值而被廣泛使用。然而，沒有任何指標可以做為所獲得分析值有效性的標準。因此，需要判斷分析結果是通過正確設置的樣本模型，還是通過各種修正得到的。

為了解決這個問題，提出了一種將理論散射強度與實測散射強度進行比較的方法，並在實際應用中驗證了該方法的有效性。


 
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X射線螢光分析儀針對鋰電池再生材料的適用性

2025年夏季第41卷第2期
 
 
 
概論
從鋰電池 (LIBs)中回收稀有金屬(鋰（Li）、鎳（Ni）和鈷（Co）)具有重要意義，對鋰電池再生材料的成分分析至關重要且需求日漸增加。近日，電感耦合電漿體原子發射光譜法 (ICPAES)被廣泛運用在鋰電池再生材料的分析，但由於它需要用酸性及進階加工技術，因此需要一種更簡單的分析方法。在本篇中，利用X射線螢光分析儀(XRF)對鋰電池再生材料的黑粉(BP)和黑色物質(BM)的成分進行分析，並與ICP-AES分析值達成一致。黑粉樣品在ICP-AES分析結果，用平衡估計模型( balance estimation model)和散射基本參數(scattering fundamental parameter, FP)法對黑粉樣品進行了分析，結果與 ICP-AES分析結果有較好的一致性。對於非均質的黑色物質樣品，進行氧化處理和熔融珠樣品製備，以改善分析結果。


 
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鹵素 (Halogen)元素的X射線螢光分析

2021年冬季第37卷第1期
 
 
 
鹵素 (Halogen)元素對應於元素週期表中第17族，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）。含有鹵素的材料和產品，在我們的生活中被廣泛使用。例如，氟存在於鐵氟龍(聚四氟乙烯Polytetrafluoroethylene，簡稱為PTFE)和牙膏中，氯存在於鹽和聚氯乙烯（Poly vinyl chloride, 簡稱為PVC）中，溴存在於溴化阻燃劑和感光劑中。
雖然這些鹵素元素為各種產品提供了實用的功能，但它們也可能對工業和環境產生不利影響。
 



生產線設備的腐蝕


如果焚化爐所使用的燃料（如石油、垃圾衍生燃料等）含有氯，則有可能在生產過程中腐蝕焚化爐和鍋爐。用於製造過程中的催化劑可能會被氯汙染，從而導致目標材料的生產效率降低。
 


環境法規


氯和溴的化合物被用做塑膠的阻燃劑。當含有這些元素的塑料被焚燒時，會產收有害氣體，如二噁英（一組多氯性芬香族化合物），這可能導致環境汙染。由於近期越來越重視環境問題，無鹵產品和無鹵廢棄物受到大力推廣。
 


半導體、電氣設備的缺陷對策


如果半導體製造廠所使用的有機溶劑中含有鹵素，可能對電子元件和精細陶瓷等原材料產生腐蝕和不必要的改變，從而降低功能和性能。因此，正在對這些材料中的鹵素元素進行分析，以提高產品產量。

基於這些原因，各行業都在對鹵素元素進行分析，以便在製造過程中進行驗收和質量控制。特別是在需要分析大量樣品的領域，需要一種能夠快速、簡單分析的方法。
熱裂解鹵素離子分析儀（CIC)和感應耦合電漿放射光譜儀(ICP-OES)，被廣泛用於分析鹵素元素的方法。然而，這些方法需要複雜的樣品製備技術和設備維護。另一方面，透過使用X射線螢光光譜法(XRF)，可以快速獲得分析結果，因為樣品製備和儀器維護簡單，且分析時間較短。基於以上優點，XRF在工業中獲得了廣泛的應用。本文將介紹使用XRF對各種樣品的鹵素元素進行分析的實際案例。



 
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手持式1064nm拉曼光譜儀在藥物原料鑑別中的優勢

2016年冬季第32卷第1期
 
對製藥行業來說，品質控制是至關重要的。其中原料鑑別(raw material identification, RMID)是品質控制中不可或缺的一部分。近期，包括日本在內的許多國家的醫療衛生部門，加入了國際醫藥品稽查協約組織（The Pharmaceutical Inspection Co-operation Scheme, 簡稱PIC/S），因此快速、穩定的原料鑑別變得更為重要。

在原料鑑定領域中，紅外光譜(infrared, IR)分析法和近紅外光譜(near infrared, NIR)分析法比拉曼光譜分析法更早被使用。然而這些分析方法在可分析的材料類型上存在侷限性。拉曼光譜分析法可以解決過去遇到的許多限制或是問題，是目前被廣泛認可的一種有用的材料鑑定方法。

拉曼光譜分析法相對於紅外線光譜(IR)分析法和近紅外線光譜(NIR)分析法有一項重要的優勢：水不會產生干擾，因此可以測量潮濕樣品，甚至水溶液。

另一項優勢是，拉曼光譜分析法能夠直接透過玻璃瓶或透明袋，對材料進行鑑別，從而最大限度的降低汙染風險。此外，在材料鑑別方面與近紅外線光譜分析法相比，拉曼光譜分析法中存在豐富、清晰且易分辨的光譜峰，因為有這些清晰且豐富的光譜峰，拉曼光譜分析法不需要像近紅外線光譜分析法那樣，建立耗時的化學計量模型。最後，在無機材料分析方面，比起顯示微弱峰值的近紅外光譜分析法，拉曼光譜分析法更容易進行分析。
 


 
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X射線分析顯示，鎂合金有望成為一種有用的輕質材料

2021年夏季第37卷第2期
 
 
減輕重量是各行各業面臨的重要挑戰，包括交通(汽車、航空或高鐵製造)、電子設備和智能機器人等領域。因此，尋找更輕的材料成為一個熱門的研究課題，因為它可能對人們的日常生活產生重大影響。隨著全球汽車擁有量預計持續增長，更好的燃油經濟性和減少二氧化碳排放，是目前技術發展中更重要的需求。

使用輕金屬或高強度樹脂代替鋼材，是現在製造零件的一個顯著趨勢。鎂合金被認為是一個有潛力的下一代高性能材料。事實上日本經濟產業省非鐵金屬課(或稱有色金屬課)，發布了一則名為「2016年有色金屬工產業戰略」的報告，提出推廣這些輕金屬，包含鎂的行銷計畫。

本文揭示了使用實驗室X射線分析儀，對代表鎂合金的原材料和表面處理的AZ31B進行多方面無損檢驗的例證，並指出這些分析儀作為無損檢驗工具，具有很大的價值。


 
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Thermo plus EVO2 DSCvesta 熱示差分析儀熱法

2018年冬季第34卷第1期
 
熱分析儀被廣泛應用於各種專業領域，如新材料開發、產品評估或質量控制等。它可以輕鬆地測量材料融化過程中的反應溫度或反應能量。熱示差分析儀(DSC)是一個可以檢測樣品在加熱，或冷卻過程中產生熱能變化的分析工具。

Thermo plus EVO2 DSCvesta (熱示差分析儀)配備了先進的爐體，在測量溫度範圍內是領先的DSC儀器。與傳統型號相比，其靈敏度和測量範圍顯著提高。

該爐體採用創新的 Δ (Delta)結構，同時低功率消耗有助於提高冷卻和加熱效率。

此外，通過提供冷卻配件和複雜測量配件，可提高儀器的擴展性。傳統模型難以確定的現象，可以在該儀器獲得廣泛數據，並在各個學術領域進行廣泛應用。

 
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熱示差掃描量分析儀
DSC Differential Scanning Calorimeter
(Vesta/ 8231/ 8271)

熱重-熱示差分析儀
STA Simultaneous Thermogravimetric
Analyzer TG-DTA/DSC 8122


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龍宮(小行星)樣本的宏觀化學組成分析 — 利用 WDXRF 和 TG-MS 對外物質進行分析

2023年夏季第39卷第2期
 
 
太空船「隼鳥2號」，成功地從龍宮(小行星)的表面採集了5.4克的樣本，並於2020年12月6日將其帶回地球。對於龍宮(小行星)的樣本分析，使用了ZSX Primus IV 波長分散式 X射線螢光元素分析儀和Thermo plus EVO2 TG-DTA8122 熱重熱示差分析儀，搭配GC-MS(氣相層析質譜儀)（TG-MS, 熱重串聯質譜儀）一起使用。

24毫克的龍宮樣本（C0108），以粉末的形式，透過XRF進行分析，且沒有進行任何制粒或薄膜覆蓋。基於基本參數(FP)方法得出的結果顯示，包括碳和氧在內的23種元素的分析結果，與其他分析方法一致。龍宮中的元素豐度，顯示出與碳質球粒隕石相似之處，後者的成分是最原始的，且與太陽系的元素豐度相似的。

使用約1毫克的龍宮樣本顆粒 – A0040，進行了TG-MS測量。龍宮樣本中，水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)的總含量分別為6.8和5.5質量百分濃度(mass%)。相較於碳質球粒隕石，龍宮樣本中含有更少量的水(H₂O)。TG-MS測量揭示了在低溫條件下(< 300)，龍宮和碳質球粒隕石釋放水(H₂O時存在的差異性。


 
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熱重-熱示差分析儀 STA Simultaneous
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2024年冬季第40卷第1期
 






超越靜態結構：X 射線溶液散射：MAXS 揭示非磷酸化人類激酶 MAP2K4 催化作用期間大規模運動

小角度 X 光散射（SAXS）以分析蛋白質溶液的大小和形狀的技術聞名。標準SAXS使用q=0.25 Å⁻¹以下的數據。因此，SAXS只能提供有關目標分子聚集，和近似分子形狀的大小變化信息。另一方面，中角區域的X 光散射(q = 0.30–0.75 Å⁻¹) ，包含分析分子結構和溶液構象變化的重要訊息，例如分子內三級結構間的距離和二級結構間的距離。透過使用這個中角區域的數據，我們可以視覺化更詳細的分子行為和構象變化。包含此一重要的中角區域信息的溶液散射方法稱為「中角度X光散射（MAXS）」。本文介紹(人體)激酶MAP2K4在溶液結構中的大規模運動，是透過MAXS進行結構整體分析揭示的。
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波長色散 X 射線螢光光譜儀 - ZSX PRIMUS III NEXT

X射線螢光分析是一種元素分析方法，透過簡單的樣品製備，可以快速、無損地分析樣品中所含的元素。此外，由於其良好的測量再現性，它被廣泛用於鋼鐵、水泥、耐火材料和其他材料的製程控制和品質控制分析。

為了滿足客戶的要求，Rigaku的ZSX Primus系列連續波長色散X射線螢光光譜儀，包括ZSX Primus IV以上的高階分析儀，ZSX Primus IVi和ZSX Primus400以下的高階分析儀，用於大樣品的XRF分析。

Rigaku已經開發了一種新的光譜儀ZSX Primus III NEXT並配備了光管，作為ZSX Primus III+的後繼產品。與先前的光譜儀相比，此光譜儀的硬體和軟體性能和功能都有所改進，對日常分析的支援能力也有所增強。
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THERMOPLUS EVO3 DSCVESTA2: 採用新設計的熱感測器的熱示差分析儀

熱分析儀廣泛應用於各種材料領域。 具體而言，DSC（熱示差分析儀）是用於研究玻璃溫度轉變，以及聚合物和藥品熔點的重要工具。 2017年，Rigaku 發佈了 DSCvesta®，它具有比早期型號更高的靈敏度、更好的穩定性，並且能測量的溫度範圍更廣泛。 最近，Rigaku開發了比其(DSCvesta®)更高階的型號 — DSCvesta2，配備了新設計的熱感測器，以進一步提高DSC性能。
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透過向濕空氣中解吸/吸收水分子來重複儲存/釋放熱量的層狀二氧化錳的 X 射線衍射測量

我們發現，層狀二氧化錳（birnessite，δ-MnO2）可以透過嵌入機制來儲存/釋放熱量，其中潮濕大氣中的水分子在層之間脫嵌/嵌入。該材料被發現具有儲熱材料所需的各種性能的良好平衡，例如低儲熱溫度、高熱能密度、良好的充放電倍率和循環性能。本文透過原位X射線衍射測量分析了層狀二氧化錳的高溫穩定性以及伴隨水分子嵌入/脫嵌的晶體結構變化，並透過熱重差熱分析和差示掃描量熱法評估層狀二氧化錳的儲熱性能。
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NEX CG II 高等卡氏幾何 EDXRF

NEX CG II 是一款多元素、多用途能量色散 X 射線螢光 (EDXRF) 光譜儀，可進行快速定性和定量微量元素分析，並滿足許多行業的需求。這款新一代高階光譜儀是微量重金屬和鹵素分析的理想選擇，多個產業的需求不斷增長。這些功能使 NEX CG II 特別適合環境監測、工業廢棄物應用、回收材料、電子元件、製藥材料、化妝品等領域的微量元素分析。
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X射線CT重建基礎 — 迭代重建原理及應用

本文介紹了 X 光電腦斷層掃描中迭代重建的原理和應用。我們用幾個真實的例子來展示迭代重建如何能夠比傳統的重建方法產生更高品質的重建影像。

本文介紹了迭代重建（IR）方法的原理和應用。第 2 節描述了獲取投影影像的過程，並指出了 CT 測量的一些重要注意事項。傳統重建演算法的原理如第 3 節所示。IR 方法的原理和特點在第 4 節中描述。最後，第 5 節展示了 IR 工作良好而傳統重建方法卻舉步維艱的情況。
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