小型臺(tái)式X射線衍射儀 XRD-BTXIII
產(chǎn)品名稱：小型臺(tái)式X射線衍射儀 XRD-BTXIII
產(chǎn)品型號(hào)：BTXIII
應(yīng)用描述：石油巖心錄井、化工、醫(yī)藥、環(huán)境土壤、刑偵、考古、海關(guān)檢測(cè)、材料研究等物相定性定量分析、晶格常數(shù)分析、應(yīng)力分析.
品牌：奧林巴斯（OLYMPUS）
產(chǎn)地：美國(guó)
典型用戶：實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)藥、高校、研究院
一.XRD-BTXIII簡(jiǎn)介
XRD-BTXIII是一款小型臺(tái)式X射線衍射（XRD）和X射線熒光（XRF）分析儀，由美國(guó)奧林巴斯公司（OLYMPUS）開發(fā)生產(chǎn)．作為美國(guó)宇航局火星基礎(chǔ)地質(zhì)考察專用設(shè)備，了傳統(tǒng)大型臺(tái)式機(jī)XRD的基本構(gòu)造，具有的技術(shù)特點(diǎn)和使用特點(diǎn)：
二、XRD-BTXIII的性
1） 便攜式：整機(jī)質(zhì)量12.5kg，一體機(jī)設(shè)計(jì)，無任何機(jī)械移動(dòng)部件。
2） 集成性：XRD與XRF技術(shù)集成，可同步對(duì)樣品進(jìn)行XRD及XRF分析，提供物質(zhì)成分、物相及結(jié)構(gòu)信息。
3） 簡(jiǎn)便性：包括儀器操作的簡(jiǎn)便性和樣品制備的簡(jiǎn)便性。儀器操作一鍵式按鈕設(shè)計(jì)，無需校正，自動(dòng)檢測(cè)，無需額外關(guān)注和小心高壓系統(tǒng)和水循環(huán)冷卻系統(tǒng)（儀器無額外高壓和水循環(huán)冷卻系統(tǒng)）；樣品制備無需制片、壓片、刮平等，只需經(jīng)過粉碎、濾篩、裝樣三步，整個(gè)過程只需3分鐘。
4） 無線傳輸：儀器自動(dòng)產(chǎn)生局域網(wǎng)絡(luò)，通過WIFI與筆記本電腦實(shí)現(xiàn)無線連接，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和數(shù)據(jù)傳輸，也可通過數(shù)據(jù)線有線連接。
5） 較好的環(huán)境適應(yīng)性：專為美國(guó)火星計(jì)劃地質(zhì)考察而研制，儀器可防防震動(dòng)。
6） 低廉的維護(hù)成本：低功率X射線管，可延長(zhǎng)射線管功率（正常使用10年），無需使用水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，節(jié)約能源。
三、XRD-BTXIII功能及應(yīng)用
XRD-BTXIII廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)、石油巖心錄井、化工、水泥、醫(yī)藥、環(huán)境土壤、刑偵、考古、海關(guān)檢測(cè)、材料研究等?？商峁┛焖俚奈锵喽ㄐ远糠治觥⒕Ц癯?shù)分析、應(yīng)力分析、XRF定性分析。
使用XRD-BTXIII所得的鋰電池正極材料-LiCoO2的X射線衍射譜圖（如下圖）
使用XRD-BTXIII對(duì)土壤樣品做礦物成分分析擬合譜（如下圖）
奧林巴斯XRD分析儀的優(yōu)勢(shì)特性
方便的樣本制備：傳統(tǒng)的臺(tái)式XRD儀器一般會(huì)要求檢測(cè)人員進(jìn)行大量的樣品收集和制備工作，因?yàn)楸仨氁獙⒋笈康臉悠费心コ煞勰?，并精心地碾壓成小球狀。如果樣品研磨得過細(xì)，或者碾壓的力度過大，都可能會(huì)使樣品制備效應(yīng)出現(xiàn)，如：擇優(yōu)取向問題。而奧林巴斯的XRD分析儀與此不同，它只需要15毫克的樣品就可以獲得優(yōu)質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果，而且檢測(cè)人員使用隨儀器附送的樣品工具包可以輕松地制備樣品。同時(shí)測(cè)量：傳統(tǒng)的臺(tái)式XRD儀器需要幾秒鐘時(shí)間獲得每個(gè)2-theta測(cè)量值，因此要獲得所有2-theta測(cè)量值，可能需要長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。奧林巴斯XRD分析儀裝配有電荷耦合裝置（CCD）探測(cè)器，可以同時(shí)獲得所有2-theta測(cè)量值，因此幾乎可以使完整的衍射圖形立即顯示在屏幕上。
2D X射線衍射儀：許多XRD工具使用X射線探測(cè)器，僅能捕獲樣品在一個(gè)平面中脫落的光子，即完成一維實(shí)驗(yàn)。奧林巴斯裝配有電荷耦合裝置（CCD）探測(cè)器的XRD分析儀，可以采集衍射環(huán)的切片，以幫助用戶了解是否正確制備了樣品（粒子統(tǒng)計(jì)和/或晶粒的擇優(yōu)取向）。根據(jù)這些信息，用戶可以確認(rèn)所獲得定量性數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和代表性。
透視幾何：與使用反射幾何技術(shù)的大型傳統(tǒng)XRD儀器不同，奧林巴斯的XRD分析儀在X射線束穿過樣品的位置處使用透射幾何技術(shù)。樣品池中的樣品量固定不變，因此樣品密度的變化不會(huì)影響分辨率。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)于低密度材料尤其重要，如：藥物樣品，與基于反射幾何技術(shù)的儀器相比，我們的儀器在穿透性能固定的情況下可以獲得更高的分辨率。
能量區(qū)分X射線探測(cè)器：較大的傳統(tǒng)臺(tái)式XRD儀器一般不能使用對(duì)能量較為敏感的探測(cè)器，因此探測(cè)器會(huì)受到XRD實(shí)驗(yàn)中未使用的光子的影響。相比之下，奧林巴斯的XRD分析儀可以去除那些未直接參與到X射線衍射實(shí)驗(yàn)中的光子，如：X射線熒光光子，從而可以提供更好的信噪比模式。
鈷射線管和銅射線管選項(xiàng)：奧林巴斯XRD分析儀的標(biāo)準(zhǔn)配置裝配有一個(gè)堅(jiān)固耐用的鈷（Co）靶材X射線管。這種陽極射線管廣受地質(zhì)學(xué)家和礦物學(xué)家的青睞，因?yàn)樵诜治鲨F（Fe）含量較高的樣品時(shí)，這種射線管可以發(fā)揮出色的性能。不過，在某些應(yīng)用中（如：樣品中錳含量很高），需要使用銅（Cu）靶材X射線管。根據(jù)用戶具體應(yīng)用的需要，奧林巴斯可以提供這兩種陽極靶材X射線管的任何一種。
奧林巴斯的XRD分析儀如何工作
奧林巴斯XRD衍射儀使用一種的方式，快速、方便地采集和處理XRD數(shù)據(jù)。
奧林巴斯的XRD技術(shù)
微聚焦X射線管
X射線束
準(zhǔn)直器
樣品
CCD探測(cè)器
奧林巴斯儀器使用透射幾何技術(shù)（如上圖所示），而不是基于測(cè)角儀的傳統(tǒng)XRD儀器所使用的反射幾何技術(shù)。儀器沒有移動(dòng)部件，而是通過使用一種的震動(dòng)樣品托盤實(shí)現(xiàn)樣品檢測(cè)的隨機(jī)化。儀器使用某種恒定的頻率隨機(jī)化粉末樣品，這種操作被稱為粉末液化。
奧林巴斯儀器使用透射幾何技術(shù)（如上圖所示），而不是基于測(cè)角儀的傳統(tǒng)XRD儀器所使用的反射幾何技術(shù)。儀器沒有移動(dòng)部件，而是通過使用一種的震動(dòng)樣品托盤實(shí)現(xiàn)樣品檢測(cè)的隨機(jī)化。儀器使用某種恒定的頻率隨機(jī)化粉末樣品，這種操作被稱為粉末液化。
粉末被放置在兩個(gè)聚脂薄膜或聚酰亞胺薄膜窗口之間，如下圖所示。
得益于我們的對(duì)流技術(shù)，樣品艙中樣品的每一個(gè)晶粒都會(huì)在30秒之內(nèi)在每個(gè)可能的方向上受到X射線束的照射。通過這種方法，奧林巴斯XRD儀器可以實(shí)現(xiàn)樣品檢測(cè)99%的隨機(jī)化，這也是進(jìn)行精確和準(zhǔn)確X射線衍射分析的關(guān)鍵因素。奧林巴斯XRD分析儀只需要15毫克的樣品，就可以同時(shí)采集到所有實(shí)用的2-theta測(cè)量數(shù)據(jù)。沒有移動(dòng)部件也促成了我們XRD分析儀性能可靠，幾乎無需維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。
BTX III XRD分析儀的技術(shù)規(guī)格
| XRD分辨率 | 0.2 2Ø FWHM |
|---|---|
| XRD范圍 | 5–55° 2Ø |
| 探測(cè)器類型 | 1024 × 256像素；2維Peltier致冷CCD |
| 樣品顆粒大小 | < 150 μm的碾碎礦石（100目篩，150 μm） |
| 樣品量 | 約15 mg |
| X射線管靶材 | 鈷或銅（鈷為標(biāo)準(zhǔn)配置） |
| X射線管電壓 | 30 kV |
| X射線管功率 | 10 W |
| 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) | 240 GB，堅(jiān)固耐用的內(nèi)部硬盤驅(qū)動(dòng)器 |
| 無線連通性 | 802.11 b/g，從網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行遙控 |
| 工作溫度 | -10 °C ～ 35 °C |
| 重量 | 12.5 kg |
| 尺寸 | 30 cm × 17 cm × 47 cm |
| 電源要求 | 普通的AC電源（無冷卻系統(tǒng)） |
礦物與礦石
富鐵礦石：分析富含鐵的礦石，即使在某些礦物相不存在的情況下。
石英
赤鐵礦
針鐵礦
磁鐵礦
碳酸鉀：分析碳酸鉀，以對(duì)某些辨別出的礦物進(jìn)行晶相識(shí)別和半定量分析，其中包括以下礦物：
鉀鹽
巖鹽
無水鉀鎂礬
鉀鎂礬
石灰石和水泥：輕松地對(duì)混有石灰石的普通礦物進(jìn)行定量性XRD分析。在采石場(chǎng)中的礦石含有不同含量的白云石時(shí)，使用這款分析儀可以快速確定白云石含量范圍在0.5%到9%的礦石，誤差僅為0.02%。
α-石英
石棉礦石
方解石
白云石
石油和天然氣
測(cè)井/泥漿錄井：對(duì)油田的頁巖巖屑進(jìn)行礦物識(shí)別和定量，以在地質(zhì)導(dǎo)向和水平鉆井的現(xiàn)場(chǎng)迅速獲得反饋。簡(jiǎn)化了對(duì)特定礦物層進(jìn)行“追蹤礦脈走向”的工作。
- 硅酸鹽
- 碳酸鹽
- 粘土
- 黃鐵礦
- 方鐵體（FeO）、赤鐵礦（Fe2O3）、針鐵礦（FeO(OH)）、黃鐵礦（FeS2）
- 方解石（CaCO3）、文石（CaCO3）
制藥
- 快速辨別藥品。
- 對(duì)藥品的制劑和前體進(jìn)行快速無損的指印分析。
- 對(duì)藥物中的活性和非活性的外來成分或替代成分的存在狀況及含量進(jìn)行檢測(cè)。
- 快速XRD分析有助于確保病人的安全并保護(hù)合法制藥商的品牌。
