XRF 是什麼?XRF 元素分析可以做什麼?

2026-07-01

XRF(X-ray Fluorescence,X 射線螢光分析)是一種快速、非破壞性的元素分析技術,可用來分析樣品中含有哪些元素,以及各元素的含量。
XRF 最大的特色是不需要複雜的樣品前處理,即可快速取得元素成分資訊。依照不同儀器與分析條件,可應用於金屬、塑膠、礦石、土壤、陶瓷、玻璃、電子材料、半導體材料及文物等不同樣品。

想知道一個材料「裡面有哪些元素?」以及「各元素有多少?」就是 XRF 最主要的用途。

kV(電壓)XRF 可以做什麼?

XRF 主要可以進行兩種分析:

1. 元素定性分析
確認樣品中有哪些元素。例如分析一塊未知金屬,可以快速確認其中是否含有 Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Mo 等元素。

2. 元素定量分析
進一步分析各元素的含量或濃度,常見結果可以用:wt.%、%、ppm 等單位表示。

XRF 常見應用

  • 金屬與合金分析:可快速分析不鏽鋼、鋁合金、銅合金、鎳基合金及其他金屬材料的元素組成。包括合金牌號辨識、PMI、材料分選、來料檢驗與品質管理。
  • RoHS 與有害元素篩檢:電子、塑膠、金屬及零組件的有害元素快速篩檢,例如:Pb、Hg、Cd、Cr、Br、Cl 等。特別適合大量樣品的快速 Screening,可應用於 RoHS 與供應鏈品質管理。
  • 礦物、礦石與地質分析:XRF 可直接分析岩石、礦物、礦石及土壤中的元素組成。
  • 半導體與電子材料:半導體、電子零組件及相關材料的元素分析,例如:原料分析、金屬成分、鍍層/薄膜、材料品質管理及污染元素篩檢。依照分析目的,可選擇不同類型的 XRF 系統。
  • 陶瓷、玻璃與建材:可分析 Si、Al、Ca、Fe、Ti、K 等主要及微量元素,用於原料分析、配方控制、製程管理及品質檢驗。
  • 電池與新能源材料:電池正極材料、原料及相關材料的元素成分分析,例如Ni、Co、Mn、Fe 等元素比例與材料品質管理。
  • 考古、藝術品與文化資產:陶器、青銅器、錢幣、玻璃、顏料、藝術品及文化資產的元素分析。可協助研究材料組成、製作工藝、來源及保存狀況。

 

XRF 有哪些類型?

依照分析需求,XRF 可以有不同的儀器形式:

手持式 XRF(Handheld XRF)
→ 適合現場快速分析、PMI、RoHS、礦業及地質等應用。

桌上型 XRF(Benchtop XRF)
提供穩定的實驗室分析環境,可進行固體、粉末等不同樣品的元素分析。
→ 適合實驗室、研發與品質管理。

微區 XRF(Micro-XRF / μ-XRF)
利用微小 X-ray 光束針對樣品的特定微小區域進行元素分析,並可進一步進行元素 Mapping,觀察不同元素在樣品表面的空間分布。
→半導體、PCB、電子零組件、材料研究、地質礦物、文物及失效分析。

波長散射型 XRF(WDXRF)
利用波長分光方式進行元素分析,具有高光譜解析能力、良好的精密度與長期穩定性,特別適合實驗室高精度分析及製程品質控制。
→水泥、鋼鐵、礦物、玻璃、陶瓷、石化、原物料及工業品質控制。適合需要高精度分析、低濃度元素分析、長期品質控制、大量樣品分析的實驗室與工業應用。

因此,XRF 並不是只有一種儀器,而是可以依照分析元素、濃度、樣品種類、分析精度及使用環境選擇適合的系統。

 

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