對(duì)于手持式合金分析儀而言，廢料場(chǎng)是最具挑戰(zhàn)性的環(huán)境之一。

沖擊、跌落、振動(dòng)、雨水、灰塵、尖銳物等均是日常廣泛存在的風(fēng)險(xiǎn)因素。通過(guò)采取一定的預(yù)防措施、進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和掌握一定的常識(shí)，可避免許多事故，但事故仍然會(huì)發(fā)生。

現(xiàn)代化的手持式儀器能夠在惡劣的室外環(huán)境下正常工作，并能夠在一定程度上耐受比較粗暴的使用方式。

日立分析儀器的產(chǎn)品經(jīng)理Mikko J?rvikivi將介紹高精度實(shí)驗(yàn)室儀器如何轉(zhuǎn)換成堅(jiān)固耐用的手持式工具，以及當(dāng)今技術(shù)的局限性。

分析儀的前端 - 致命弱點(diǎn)

幾乎所有長(zhǎng)時(shí)間使用手持X射線熒光（XRF）儀器的人都已經(jīng)痛苦地意識(shí)到了儀器前端的敏感性，更具體地說(shuō)，是脆弱的X射線探測(cè)器。檢測(cè)器刺穿是代價(jià)高昂的事故，每個(gè)人都希望盡可能避免。

為了確保最佳性能并檢測(cè)甚至最輕的元素，例如鎂，鋁，硅，硫和磷，檢測(cè)器必須放置在非?？拷鼫y(cè)量窗口的位置。窗口還必須用最薄的材料制成，以確保信號(hào)到達(dá)檢測(cè)器時(shí)不會(huì)衰減。這種組合使XRF分析儀的前端非常敏感，而探測(cè)器的刺穿是意外損壞儀器的最常見(jiàn)原因。

在過(guò)去的幾年中，業(yè)界已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了防止檢測(cè)器刺穿的方法。解決方案通常是保護(hù)測(cè)量窗口或檢測(cè)器本身的另一種類(lèi)型的屏蔽。防護(hù)罩為現(xiàn)場(chǎng)操作提供了額外的安全保護(hù)，但是有一個(gè)缺點(diǎn)需要考慮。

當(dāng)在檢測(cè)器和被測(cè)樣品之間的路徑中放置任何東西時(shí)，總是會(huì)在一定程度上損害分析性能。這是基本XRF物理設(shè)置的限制。通常，使用防護(hù)罩意味著稍長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間和更高的輕元素檢測(cè)極限。例如，如果您需要監(jiān)視不銹鋼中的磷含量或根據(jù)鎂和硅的含量選擇接近的鋁級(jí)，則通常不可能使用屏蔽，并且在選擇儀器時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。

手持式激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）分析儀使用完全不同的技術(shù)，因此對(duì)車(chē)削等尖銳物體不敏感。LIBS分析儀中的測(cè)量光學(xué)器件受到藍(lán)寶石玻璃的保護(hù)，而藍(lán)寶石玻璃是當(dāng)今已知的最堅(jiān)硬的材料之一。有些測(cè)量窗口甚至是凹進(jìn)的，這意味著玻璃本身不會(huì)與樣品接觸。用戶(hù)唯一需要記住的是保持測(cè)量窗口清潔以確保最佳性能。

跌落儀器 - 總是不明智之舉

墜落標(biāo)有六位數(shù)價(jià)格標(biāo)簽的精密儀器不是好事。如今，許多儀器都符合MIL-STD-810G標(biāo)準(zhǔn)，但是這實(shí)際上意味著什么？對(duì)于儀器的意外掉落，它提供什么樣的保護(hù)？

MIL標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)軍方制定，其中包括一系列在實(shí)驗(yàn)室模擬的堅(jiān)固性測(cè)試，但其不會(huì)在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。MIL-STD-810G標(biāo)準(zhǔn)包括幾個(gè)子測(cè)試項(xiàng)目，例如跌落測(cè)試、待測(cè)儀器表面的真菌生長(zhǎng)測(cè)試等。仔細(xì)查看儀器的技術(shù)規(guī)格時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)手持式分析儀進(jìn)行的測(cè)試主要涉及跌落、沖擊、振動(dòng)和運(yùn)輸方面。同樣值得檢查的是，測(cè)試是否按照規(guī)范進(jìn)行，或者是否有例外情況，如將儀器從低于規(guī)定的高度跌落。

為了通過(guò)MIL-STD-810G跌落測(cè)試，需要在4英尺（122cm）的高度下，按照不同的角度將儀器跌落至2英寸（5cm）厚的膠合板平臺(tái)達(dá)26次。最多可使用五臺(tái)不同設(shè)備進(jìn)行上述測(cè)試，換言之，不必使用同一臺(tái)設(shè)備合格完成26次跌落。手持式分析儀的最新設(shè)計(jì)研發(fā)可使其在不損壞關(guān)鍵部件或內(nèi)部電子設(shè)備的情況下通過(guò)此項(xiàng)測(cè)試。

但需要著重注意的是，通過(guò)軍方的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)通常不被視為保修聲明。換言之，用戶(hù)不慎將儀器跌落造成的后果不在產(chǎn)品保修范圍之內(nèi)。儀器通常配有震動(dòng)傳感器，在維修期間可顯示儀器是否跌落。此外，儀器跌落在瀝青或混凝土等堅(jiān)硬表面與模擬跌落在膠合板上的情形完全不同。因此，即使如今的儀器比過(guò)去堅(jiān)固得多，也需要始終保持腕帶或掛繩的連接。

水和灰塵 - 問(wèn)題不大

水、灰塵、油和切削液等在廢料場(chǎng)內(nèi)隨處可見(jiàn)。幸好如今的儀器已經(jīng)能夠耐受此類(lèi)環(huán)境條件。多數(shù)儀器均被歸入IP54（歐洲）或NEMA 3（美國(guó)）標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，具有防水和防塵功能。部分防護(hù)等級(jí)較高的儀器甚至可耐受進(jìn)水，但同時(shí)其分析能力也會(huì)受到限制，因?yàn)樾枰褂幂^厚的薄膜保護(hù)儀器前端，從而造成其無(wú)法檢測(cè)輕元素。

因此，即使在小雨和多塵的環(huán)境中，只要定期清潔，并且頻繁監(jiān)測(cè)測(cè)量窗口的清潔度，多數(shù)手持式分析儀均可正常使用。請(qǐng)勿在大雨中使用分析儀，也不得將儀器的任何部分浸沒(méi)在水中。

在潮濕多塵的環(huán)境中，樣品表面會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗皖w?？偸菚?huì)在一定程度上影響分析性能。因此，建議在進(jìn)行測(cè)量之前，始終保持樣品表面干燥和清潔。這一點(diǎn)至關(guān)重要，尤其在操作比XRF光譜儀對(duì)樣品表面條件更敏感的手持式LIBS光譜儀時(shí)亦如此。

最重要的因素

手持式分析儀的最新設(shè)計(jì)研發(fā)使得在最?lèi)毫拥沫h(huán)境下仍可保證其正常工作。但是，從物理角度而言，依然存在無(wú)法克服的局限性，制造一臺(tái)堅(jiān)不可摧的儀器仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。