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)，公司聚集多名長期從事X射線熒光技術(shù)研發(fā)人員，將先進的設(shè)計理念與尖端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)，并成功研制國內(nèi)首臺單波長色散X射線熒光光譜儀（MWD XRF）和世界首臺單波長激發(fā)-能量色散X射線熒光光譜儀（HS XRF®）。
單波長X射線熒光光譜儀大幅提升元素分析靈敏度，將XRF對元素分析范圍從常量延伸至微量和痕量檢測，滿足更寬領(lǐng)域?qū)υ胤治龅男枨螅a(chǎn)品應用于石油化工、環(huán)境保護、食品安全、礦產(chǎn)冶煉、建筑材料、鋰電池、科學研究等多個領(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)合先進的數(shù)學模型(Advanced MM)實現(xiàn)對X射線熒光整個物理過程的理論精確計算，消除X射線熒光的各類效應對定量的不確定性，同時具有快速、可視化、支持應用開發(fā)等特點，為各行業(yè)元素定量分析提供先進的算法支持系統(tǒng)。
安科慧生獲得十幾項國家發(fā)明專利，參與十幾項行業(yè)和國家標準制訂工作，承擔國家自然科學基金委2021年重大儀器專項-“全元素高靈敏度X射線熒光光譜儀研制62127816”，單波長激發(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”和“科學儀器行業(yè)優(yōu)秀新品獎”。
安科慧生以堅持不懈的創(chuàng)新精神和領(lǐng)先的技術(shù)實力，做高品質(zhì)科學儀器，填補市場空白，提升客戶使用價值，為科技發(fā)展做出貢獻！
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，同時光路符合偏振消光光路設(shè)計，進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）接收樣品元素熒光射線強度，提升元素熒光信號水平；
特點優(yōu)勢：
1) 實現(xiàn)X射線光的點到點單色化聚焦衍射
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) 實現(xiàn)儀器小型化設(shè)計
• 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：
1) 基體效應
2) 元素間吸收-增強效應
3) 探測器的各種效應
4) 標準物質(zhì)的欠缺與苛刻要求
基本參數(shù)法是XRF定量分析的一項前沿技術(shù)，其通過對明確的X射線熒光物理學現(xiàn)象通過基本參數(shù)庫和建立理論數(shù)學模型，經(jīng)過大量計算直接得到樣品中元素的含量，解決XRF各類效應對元素定量的復雜性和不確定性，提升XRF元素定量精度和樣品適應性。
特點優(yōu)勢：
完整性
基本參數(shù)庫與先進數(shù)學模型相結(jié)合
全譜擬合
探測器采集的所有譜峰參與運算，主量元素與微量元素同步定量分析
快速
程序設(shè)計技巧與CPU多核并行運算，大幅提升計算速度
無標定量
實現(xiàn)XRF無標定量分析，借助少量標準物質(zhì)，進一步提升定量精度
三、土壤全量元素含量分析
土地資源是世間萬物立足世界的根基，譜育著萬物的生存生長，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、人類活動等持續(xù)發(fā)生著變化，及時掌握土壤質(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。
土壤主要由無機元素組成，包括對農(nóng)作物生長的有益成分，如氮、磷、鉀等，也有通過植物體遷移到人體的有害重金屬，如鉛、砷、鎘等。而土壤無機元素含量的分析方法，均需要對樣品進行消解等繁瑣的前處理，分析周期長、消耗大、操作復雜，需要多種儀器分析方法。
XRF做為元素分析方法之一，具有樣品處理簡單、快速、無損、元素范圍寬等特點，越來越受到無機元素分析者的重視。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，對于元素種類和含量變化大的土壤樣品，通常需要大量標準物質(zhì)建立分析方法，不同程度上限制了XRF應用范圍和準確度。
針對傳統(tǒng)XRF這些弱點，單波長激發(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)法精確計算元素間吸收-增強效應和基體效應等，采用少量標準物質(zhì)即可建立校正曲線，擴展了XRF對樣品的適應性和定量精確度。
單波長激發(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對土壤全量元素性能統(tǒng)計數(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 |
| 重復性（RSD%） |
＜1.5 |
＜0.2 |
＜0.1 |
＜3 |
＜1 |
＜1 |
＜1 |
＜0.2 |
| 正確度（相對誤差/偏差%） |
Na＜12
Mg＜10 |
＜5 |
＜5 |
＜10 |
＜10 |
＜10 |
Mn＜15
Ti＜10 |
＜10 |
說明：
a) 檢出限采用SiO2和CaO純試劑重復性限法測定；
b) 通過大量土壤標準物質(zhì)、行業(yè)質(zhì)控樣品以及與標準分析方法對比，統(tǒng)計含量范圍、重復性、正確度。
• 特點優(yōu)勢
速度快
從壓片到分析，小于5分鐘/樣品
長期穩(wěn)定
嚴格的流量、溫度、漂移等控制
準確度高
經(jīng)過嚴格驗證，無人為操作誤差
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) 團體標準制訂
江蘇省環(huán)境科學學會協(xié)同中國科學院南京土壤研究所組織多家土壤元素分析實驗室，通過對大量土壤標準物質(zhì)以及標準分析方法對比，頒布此項標準。
2) 土壤三普分析方法驗證
農(nóng)業(yè)與農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測保護中心與土壤三普國控實驗室對本方法的驗證積極進行中。
3) 標準立項
本方法的國家和行業(yè)標準，已經(jīng)立項，標準制訂工作正在進行中。
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