玉林市环境监测站土壤监测分析仪器设备采购进口论证意见公示
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| 项目名称 | 省份 | ||
| 业主单位 |
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业主类型 | |
| 总投资 | 建设年限 | ||
| 建设地点 | |||
| 审批机关 | 审批事项 | ||
| 审批代码 | 批准文号 | ||
| 审批时间 | 审批结果 | ||
| 建设内容 | |||
| 一、基本情况： | |
| 采购人 | 玉林市环境监测站 |
| 拟采购产品名称 | 土壤监测分析仪器设备 |
| 拟采购产品预算金额 | 200万元 |
| 二、申请理由：目前国内同类产品在产品性能和使用功能上无法同时满足中心需求。 | |
| 三、专家论证意见： | |
| （一）专家1意见： 1. 国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪）还是软件上都无法与进口仪器相比，而关于X射线荧光仪的相关术语、重要技术参数的质量等级和精度等级的对比结果。 （1）多通道——又称固定道，采用一个通道（配备一块晶体）对一个元素的固定波长（角度）进行固定测定的方式，需要测定几个元素就需要设置几个通道（配备相应晶体）。多通道不能测定未知成份，未知元素，适应性受限，在今后的实际使用中，每增加一个元素的测定，都需要花钱增加通道和相应晶体。 世界几大X射线荧光仪生产公司（荷兰飞利浦——帕纳科、德国西门子——布鲁克、美国热电、日本理学、日本岛津）早期生产的荧光仪均为多通道（固定道）型，之后逐步被适应性更广、技术更先进的单通道（扫描道）产品所替代。目前，日本岛津及国产波长色散X射线荧光光谱仪单通道（扫描道）技术还不够成熟，故该公司及国产波长色散X射线荧光光谱仪厂家还无法提供同类型稳定的单通道（扫描道）技术产品。 （2） 单通道——又称扫描道，采用一个扫描道（配备相应晶体）对各种元素的特征波 长（角度）进行全面扫描测定的方式，可以完成从氧到铀所有元素的分析，可以测定未知成份，未知元素，适应性广泛。今后使用中，不需投入资金，就可以方便的实现从氧到铀之间80个元素中新增元素的测定。 目前，国际主流厂家均掌握了单通道（扫描道）技术，都在主推单通道（扫描道）产品。 （3） X光管最大电流及光管寿命 X光管最大电流——即X光管的最大激发电流。轻元素及低含量样品被激发后，所产生的X射线信号强度较弱，这对测定结果的精度影响很大，因此轻元素及低含量样品的准确测定是X射线荧光仪面临的主要难题。 激发电流越大，激发样品后所发出的检测信号强度就越高，从而保证氟（F）、镁（Mg）、铝（Al）等轻元素测定结果及低含量样品测定结果的精度；此外，激发电流越大，分析速度越快。 但高电流会影响X光管的使用寿命，因此，能达到更高的电流，同时又能确保不影响光管的使用寿命，是X射线荧光仪的主要技术难题，是体现仪器技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其最大电流已经实现≥160mA，国内产品还无法稳定达到这个电流值。 X光管寿命——即光管的正常使用寿命（不含人为及意外损坏），主要取决于光管中灯丝的寿命。钨灯丝工作温度高达2000C，高温下发射电子，就像普通白炽灯一样存在钨的蒸发，导致X射线发射强度不稳定，发光强度越来越弱，仪器灵敏度随之发生变化，需要经常校正分析曲线；还存在挥发的钨溅射到窗口上，导致窗口透过率越来越低，影响分析结果的准确度；另一方面，工作电流越大，灯丝挥发就越强烈，灯丝逐步变细，直至烧断，所以钨灯丝的光管寿命相对较短，且不能在大电流下（120mA以上）连续工作。国内先进主流产品的光管大都未能稳定达到在120mA以上连续工作。 目前，先进的X光管的灯丝所采用的是基本不会挥发的特殊复合材料，解决了传统光管中钨丝材料挥发所导致的发光衰减，发光强度不稳定这个主要技术问题。复合材料灯丝的光管寿命可达10年以上，可以连续长时间开到最大电流（160mA）,提高轻元素检测的准确性和精度，提高分析速度。由于X射线发射强度稳定，仪器灵敏度基本上不会发生变化，不需经常校正分析曲线。 X光管最大电流比较结果见表1；X光管寿命、保用期比较结果见表2。 表1 X光管最大电流比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电流（mA） ≥160 ＜150（主流大部分在120范围之内） 稳定性 好 较差 表2 X光管寿命、保用期比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 光管寿命（年） ≥5 ＜4 光管保用期（年） ≥2 ＜2 （4）X光管最大电压——即X光管的最高激发电压。重元素及高含量样品需要高电压 实现完全激发，从而确保重元素测定结果及高含量样品测定结果的精度。此外，激发电压越大，分析速度越快。目前，X射线荧光仪的最大电压已经稳定实现≥70KV。 X光管最大电压比较结果见表3。 表3 X光管最大电压比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电压（KV） ≥60 ≤50 稳定性 好 一般 （5）高压稳定度（供给X光管的电压波动）——通过内置或者外置稳压器，将高压发生器的输入电压波动控制在≤1%时，所对应的高压发生器输出电压（即X光管的输入电压）的波动即为高压稳定度。高压稳定度越高，光管射线强度和光管运行就越稳定，从而保证分析结果的稳定性和精度；同时，高压稳定度好，可以有效保护光管，延长光管使用寿命。因此，高压发生器稳定度是体现X射线荧光仪技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其高压稳定度（即X光管的输入电压波动）已经实现≤0.00006%。 高压稳定度比较结果见表4。 表4 高压稳定度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 高压发生器类型 固态高压 发生器 一般高压发生器 一般高压发生器 高压稳定度（%） ≤0.00006 ≤0.0001 ≤0.05 （6） 激发距离——即X光管发射端头与样品之间的距离。因为激发效率与激发距离的 平方成反比，所以，激发距离缩短，激发效率成倍提高。更高的激发效率，提高了仪器的灵敏度，从而提高测定结果的准确度和精度，提高分析速度，还可以降低仪器的使用功率，延长光管使用寿命。目前，先进的X射线荧光仪，其激发距离（超尖锐X光管）已经减小到16mm。 激发距离比较结果见表5。 表5 激发距离比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 X光管类型 超尖锐光管， 前1/2长度段直径缩减一半，端头锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 激发距离（mm） 16 ≤21 ＜23 （7） 光谱室(晶体)的恒温精度——即光谱室（晶体）恒温所能够达到的精度等级。内 部恒温是为了避免温度波动对分析结果的影响。尤其是温度对分光晶体影响比较大，温度高，晶体的晶d值膨胀增大，反之缩小，导致荧光波长的漂移，引起测定误差。所以恒温精度越高，温度波动越小，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其恒温精度已经稳定达到0.05C。 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果见表6。 表6 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 恒温精度（C） 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.3C 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.1C 稳定性 好 好 极个别产品达到这个精度，但是稳定性差 好 （8） 测角仪精度——即各种元素的特征波长在荧光仪上对应一定角度，仪器对角度的 测定不准，仪器对各种元素特征波长及信号的检测就不准。使用测角仪测定这些角度所能达到的精度等级即为测角仪精度。测角仪精度越高，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其测角仪精度已经达到0.0001。 测角仪精度比较结果见表7。 表7 测角仪精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 测角仪精度（） 0.0001 ≤0.0002 0.0006 （9） 探测器和荧光脉冲计数系统——即X射线信号接收、计数检测系统。准确测定样 品中的待测元素，需要具备两个方面：一是仪器必须能够实现很好的激发，正常产生X射线信号；二是仪器必须具有强大的X射线信号接收检测系统（即探测器及荧光脉冲计数系统）。可见探测器和荧光脉冲计数系统对测定结果的准确度和精度影响很大。探测器又分为流气探测器、闪烁探测器和封闭探测器；荧光脉冲计数系统主要由计数通道构成，通道越多，计数能力越强，分析误差越小。 目前，国际先进的X射线荧光仪，采用了高能闪烁探测器，其线性范围可达3000kcps，是传统闪烁探测器的2倍多，进一步提高了重元素分析结果的准确度和精度，消除了背景干扰，提高了分析速度，适用于毒害性强、环保要求高的重元素（如铅、砷、镉、汞等）的分析。目前，国际先进的X射线荧光仪，在流气探测器、闪烁探测器基础上，增加了封闭探测器，它能够弥补前两种探测器在中间段元素探测上的不足，尤其是加强了Ti-Cu和La-W之间的元素分析，国内先进主流闪烁探测器线性范围在1500kcps。 目前，先进的X射线荧光仪，采用双脉冲多道分析器，总计道数达到了512道，是传统的计数通道的数倍，其计数速度和线性范围提高了几倍。 探测器比较结果见表8；荧光脉冲计数系统比较结果见表9。 表8 探测器比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 流气探测器线性范围(kcps) 3000 3000 闪烁探测器线性范围(kcps) 1500 3000为直接可选 1500 中间段元素封闭探测器 专利封氙正比计数器，线性计数率达1500kcps. 无 表9 荧光脉冲计数系统比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 脉冲计数通道 512道 128道 12位，4096道分析系统 （10） 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）——连续测定一定时间， 一定次数，得到的的相对误差值。 目前，先进的荧光仪可以达到：对轻、中、重三种元素连续测定12小时，350次测定结果的RSD＜0.05%。 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果见表10。 表10 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 相对标准偏差 轮流测量两个样品中的轻、中、重3个元素(如Al、Cu和Ba)，12个小时测量不少于350次，对 350个强度数据进行统计，要求RSD＜0.05%。 同一样品连续测定10次，RSD＜0.50%；同一样品连续测定4小时，RSD＜0.05%。 国内产品在同等测量情况下RSD值难以达到＜0.1%。 (11) ISO14001证书及中国政府颁发的辐射安全许可证——为了满足政府环保部门对Ⅲ类X射线的监管要求，厂家必须提供此两项认证证书。 根据上述（1）至（11）项重要技术参数的对比评价结果（详见表1至表10），得到国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪。）还是软件上都无法与进口仪器相比，因此，本项目只能购买进口仪器。 专家姓名：宗玉英；职称：高级工程师；工作单位：广西产品质量检验研究院 （二）专家2意见： 1. 国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪）还是软件上都无法与进口仪器相比，而关于X射线荧光仪的相关术语、重要技术参数的质量等级和精度等级的对比结果。 （1）多通道——又称固定道，采用一个通道（配备一块晶体）对一个元素的固定波长（角度）进行固定测定的方式，需要测定几个元素就需要设置几个通道（配备相应晶体）。多通道不能测定未知成份，未知元素，适应性受限，在今后的实际使用中，每增加一个元素的测定，都需要花钱增加通道和相应晶体。 世界几大X射线荧光仪生产公司（荷兰飞利浦——帕纳科、德国西门子——布鲁克、美国热电、日本理学、日本岛津）早期生产的荧光仪均为多通道（固定道）型，之后逐步被适应性更广、技术更先进的单通道（扫描道）产品所替代。目前，日本岛津及国产波长色散X射线荧光光谱仪单通道（扫描道）技术还不够成熟，故该公司及国产波长色散X射线荧光光谱仪厂家还无法提供同类型稳定的单通道（扫描道）技术产品。 （2） 单通道——又称扫描道，采用一个扫描道（配备相应晶体）对各种元素的特征波 长（角度）进行全面扫描测定的方式，可以完成从氧到铀所有元素的分析，可以测定未知成份，未知元素，适应性广泛。今后使用中，不需投入资金，就可以方便的实现从氧到铀之间80个元素中新增元素的测定。 目前，国际主流厂家均掌握了单通道（扫描道）技术，都在主推单通道（扫描道）产品。 （3） X光管最大电流及光管寿命 X光管最大电流——即X光管的最大激发电流。轻元素及低含量样品被激发后，所产生的X射线信号强度较弱，这对测定结果的精度影响很大，因此轻元素及低含量样品的准确测定是X射线荧光仪面临的主要难题。 激发电流越大，激发样品后所发出的检测信号强度就越高，从而保证氟（F）、镁（Mg）、铝（Al）等轻元素测定结果及低含量样品测定结果的精度；此外，激发电流越大，分析速度越快。 但高电流会影响X光管的使用寿命，因此，能达到更高的电流，同时又能确保不影响光管的使用寿命，是X射线荧光仪的主要技术难题，是体现仪器技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其最大电流已经实现≥160mA，国内产品还无法稳定达到这个电流值。 X光管寿命——即光管的正常使用寿命（不含人为及意外损坏），主要取决于光管中灯丝的寿命。钨灯丝工作温度高达2000C，高温下发射电子，就像普通白炽灯一样存在钨的蒸发，导致X射线发射强度不稳定，发光强度越来越弱，仪器灵敏度随之发生变化，需要经常校正分析曲线；还存在挥发的钨溅射到窗口上，导致窗口透过率越来越低，影响分析结果的准确度；另一方面，工作电流越大，灯丝挥发就越强烈，灯丝逐步变细，直至烧断，所以钨灯丝的光管寿命相对较短，且不能在大电流下（120mA以上）连续工作。国内先进主流产品的光管大都未能稳定达到在120mA以上连续工作。 目前，先进的X光管的灯丝所采用的是基本不会挥发的特殊复合材料，解决了传统光管中钨丝材料挥发所导致的发光衰减，发光强度不稳定这个主要技术问题。复合材料灯丝的光管寿命可达10年以上，可以连续长时间开到最大电流（160mA）,提高轻元素检测的准确性和精度，提高分析速度。由于X射线发射强度稳定，仪器灵敏度基本上不会发生变化，不需经常校正分析曲线。 X光管最大电流比较结果见表1；X光管寿命、保用期比较结果见表2。 表1 X光管最大电流比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电流（mA） ≥160 ＜150（主流大部分在120范围之内） 稳定性 好 较差 表2 X光管寿命、保用期比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 光管寿命（年） ≥5 ＜4 光管保用期（年） ≥2 ＜2 （4）X光管最大电压——即X光管的最高激发电压。重元素及高含量样品需要高电压 实现完全激发，从而确保重元素测定结果及高含量样品测定结果的精度。此外，激发电压越大，分析速度越快。目前，X射线荧光仪的最大电压已经稳定实现≥70KV。 X光管最大电压比较结果见表3。 表3 X光管最大电压比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电压（KV） ≥60 ≤50 稳定性 好 一般 （5）高压稳定度（供给X光管的电压波动）——通过内置或者外置稳压器，将高压发生器的输入电压波动控制在≤1%时，所对应的高压发生器输出电压（即X光管的输入电压）的波动即为高压稳定度。高压稳定度越高，光管射线强度和光管运行就越稳定，从而保证分析结果的稳定性和精度；同时，高压稳定度好，可以有效保护光管，延长光管使用寿命。因此，高压发生器稳定度是体现X射线荧光仪技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其高压稳定度（即X光管的输入电压波动）已经实现≤0.00006%。 高压稳定度比较结果见表4。 表4 高压稳定度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 高压发生器类型 固态高压 发生器 一般高压发生器 一般高压发生器 高压稳定度（%） ≤0.00006 ≤0.0001 ≤0.05 （6） 激发距离——即X光管发射端头与样品之间的距离。因为激发效率与激发距离的 平方成反比，所以，激发距离缩短，激发效率成倍提高。更高的激发效率，提高了仪器的灵敏度，从而提高测定结果的准确度和精度，提高分析速度，还可以降低仪器的使用功率，延长光管使用寿命。目前，先进的X射线荧光仪，其激发距离（超尖锐X光管）已经减小到16mm。 激发距离比较结果见表5。 表5 激发距离比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 X光管类型 超尖锐光管， 前1/2长度段直径缩减一半，端头锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 激发距离（mm） 16 ≤21 ＜23 （7） 光谱室(晶体)的恒温精度——即光谱室（晶体）恒温所能够达到的精度等级。内 部恒温是为了避免温度波动对分析结果的影响。尤其是温度对分光晶体影响比较大，温度高，晶体的晶d值膨胀增大，反之缩小，导致荧光波长的漂移，引起测定误差。所以恒温精度越高，温度波动越小，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其恒温精度已经稳定达到0.05C。 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果见表6。 表6 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 恒温精度（C） 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.3C 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.1C 稳定性 好 好 极个别产品达到这个精度，但是稳定性差 好 （8） 测角仪精度——即各种元素的特征波长在荧光仪上对应一定角度，仪器对角度的 测定不准，仪器对各种元素特征波长及信号的检测就不准。使用测角仪测定这些角度所能达到的精度等级即为测角仪精度。测角仪精度越高，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其测角仪精度已经达到0.0001。 测角仪精度比较结果见表7。 表7 测角仪精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 测角仪精度（） 0.0001 ≤0.0002 0.0006 （9） 探测器和荧光脉冲计数系统——即X射线信号接收、计数检测系统。准确测定样 品中的待测元素，需要具备两个方面：一是仪器必须能够实现很好的激发，正常产生X射线信号；二是仪器必须具有强大的X射线信号接收检测系统（即探测器及荧光脉冲计数系统）。可见探测器和荧光脉冲计数系统对测定结果的准确度和精度影响很大。探测器又分为流气探测器、闪烁探测器和封闭探测器；荧光脉冲计数系统主要由计数通道构成，通道越多，计数能力越强，分析误差越小。 目前，国际先进的X射线荧光仪，采用了高能闪烁探测器，其线性范围可达3000kcps，是传统闪烁探测器的2倍多，进一步提高了重元素分析结果的准确度和精度，消除了背景干扰，提高了分析速度，适用于毒害性强、环保要求高的重元素（如铅、砷、镉、汞等）的分析。目前，国际先进的X射线荧光仪，在流气探测器、闪烁探测器基础上，增加了封闭探测器，它能够弥补前两种探测器在中间段元素探测上的不足，尤其是加强了Ti-Cu和La-W之间的元素分析，国内先进主流闪烁探测器线性范围在1500kcps。 目前，先进的X射线荧光仪，采用双脉冲多道分析器，总计道数达到了512道，是传统的计数通道的数倍，其计数速度和线性范围提高了几倍。 探测器比较结果见表8；荧光脉冲计数系统比较结果见表9。 表8 探测器比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 流气探测器线性范围(kcps) 3000 3000 闪烁探测器线性范围(kcps) 1500 3000为直接可选 1500 中间段元素封闭探测器 专利封氙正比计数器，线性计数率达1500kcps. 无 表9 荧光脉冲计数系统比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 脉冲计数通道 512道 128道 12位，4096道分析系统 （10） 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）——连续测定一定时间， 一定次数，得到的的相对误差值。 目前，先进的荧光仪可以达到：对轻、中、重三种元素连续测定12小时，350次测定结果的RSD＜0.05%。 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果见表10。 表10 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 相对标准偏差 轮流测量两个样品中的轻、中、重3个元素(如Al、Cu和Ba)，12个小时测量不少于350次，对 350个强度数据进行统计，要求RSD＜0.05%。 同一样品连续测定10次，RSD＜0.50%；同一样品连续测定4小时，RSD＜0.05%。 国内产品在同等测量情况下RSD值难以达到＜0.1%。 (11) ISO14001证书及中国政府颁发的辐射安全许可证——为了满足政府环保部门对Ⅲ类X射线的监管要求，厂家必须提供此两项认证证书。 根据上述（1）至（11）项重要技术参数的对比评价结果（详见表1至表10），得到国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪。）还是软件上都无法与进口仪器相比，因此，本项目只能购买进口仪器。 专家姓名：黄海珍；职称：高级工程师；工作单位：广西计量检测研究院 （三）专家3意见： 1. 国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪）还是软件上都无法与进口仪器相比，而关于X射线荧光仪的相关术语、重要技术参数的质量等级和精度等级的对比结果。 （1）多通道——又称固定道，采用一个通道（配备一块晶体）对一个元素的固定波长（角度）进行固定测定的方式，需要测定几个元素就需要设置几个通道（配备相应晶体）。多通道不能测定未知成份，未知元素，适应性受限，在今后的实际使用中，每增加一个元素的测定，都需要花钱增加通道和相应晶体。 世界几大X射线荧光仪生产公司（荷兰飞利浦——帕纳科、德国西门子——布鲁克、美国热电、日本理学、日本岛津）早期生产的荧光仪均为多通道（固定道）型，之后逐步被适应性更广、技术更先进的单通道（扫描道）产品所替代。目前，日本岛津及国产波长色散X射线荧光光谱仪单通道（扫描道）技术还不够成熟，故该公司及国产波长色散X射线荧光光谱仪厂家还无法提供同类型稳定的单通道（扫描道）技术产品。 （2） 单通道——又称扫描道，采用一个扫描道（配备相应晶体）对各种元素的特征波 长（角度）进行全面扫描测定的方式，可以完成从氧到铀所有元素的分析，可以测定未知成份，未知元素，适应性广泛。今后使用中，不需投入资金，就可以方便的实现从氧到铀之间80个元素中新增元素的测定。 目前，国际主流厂家均掌握了单通道（扫描道）技术，都在主推单通道（扫描道）产品。 （3） X光管最大电流及光管寿命 X光管最大电流——即X光管的最大激发电流。轻元素及低含量样品被激发后，所产生的X射线信号强度较弱，这对测定结果的精度影响很大，因此轻元素及低含量样品的准确测定是X射线荧光仪面临的主要难题。 激发电流越大，激发样品后所发出的检测信号强度就越高，从而保证氟（F）、镁（Mg）、铝（Al）等轻元素测定结果及低含量样品测定结果的精度；此外，激发电流越大，分析速度越快。 但高电流会影响X光管的使用寿命，因此，能达到更高的电流，同时又能确保不影响光管的使用寿命，是X射线荧光仪的主要技术难题，是体现仪器技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其最大电流已经实现≥160mA，国内产品还无法稳定达到这个电流值。 X光管寿命——即光管的正常使用寿命（不含人为及意外损坏），主要取决于光管中灯丝的寿命。钨灯丝工作温度高达2000C，高温下发射电子，就像普通白炽灯一样存在钨的蒸发，导致X射线发射强度不稳定，发光强度越来越弱，仪器灵敏度随之发生变化，需要经常校正分析曲线；还存在挥发的钨溅射到窗口上，导致窗口透过率越来越低，影响分析结果的准确度；另一方面，工作电流越大，灯丝挥发就越强烈，灯丝逐步变细，直至烧断，所以钨灯丝的光管寿命相对较短，且不能在大电流下（120mA以上）连续工作。国内先进主流产品的光管大都未能稳定达到在120mA以上连续工作。 目前，先进的X光管的灯丝所采用的是基本不会挥发的特殊复合材料，解决了传统光管中钨丝材料挥发所导致的发光衰减，发光强度不稳定这个主要技术问题。复合材料灯丝的光管寿命可达10年以上，可以连续长时间开到最大电流（160mA）,提高轻元素检测的准确性和精度，提高分析速度。由于X射线发射强度稳定，仪器灵敏度基本上不会发生变化，不需经常校正分析曲线。 X光管最大电流比较结果见表1；X光管寿命、保用期比较结果见表2。 表1 X光管最大电流比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电流（mA） ≥160 ＜150（主流大部分在120范围之内） 稳定性 好 较差 表2 X光管寿命、保用期比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 光管寿命（年） ≥5 ＜4 光管保用期（年） ≥2 ＜2 （4）X光管最大电压——即X光管的最高激发电压。重元素及高含量样品需要高电压 实现完全激发，从而确保重元素测定结果及高含量样品测定结果的精度。此外，激发电压越大，分析速度越快。目前，X射线荧光仪的最大电压已经稳定实现≥70KV。 X光管最大电压比较结果见表3。 表3 X光管最大电压比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电压（KV） ≥60 ≤50 稳定性 好 一般 （5）高压稳定度（供给X光管的电压波动）——通过内置或者外置稳压器，将高压发生器的输入电压波动控制在≤1%时，所对应的高压发生器输出电压（即X光管的输入电压）的波动即为高压稳定度。高压稳定度越高，光管射线强度和光管运行就越稳定，从而保证分析结果的稳定性和精度；同时，高压稳定度好，可以有效保护光管，延长光管使用寿命。因此，高压发生器稳定度是体现X射线荧光仪技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其高压稳定度（即X光管的输入电压波动）已经实现≤0.00006%。 高压稳定度比较结果见表4。 表4 高压稳定度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 高压发生器类型 固态高压 发生器 一般高压发生器 一般高压发生器 高压稳定度（%） ≤0.00006 ≤0.0001 ≤0.05 （6） 激发距离——即X光管发射端头与样品之间的距离。因为激发效率与激发距离的 平方成反比，所以，激发距离缩短，激发效率成倍提高。更高的激发效率，提高了仪器的灵敏度，从而提高测定结果的准确度和精度，提高分析速度，还可以降低仪器的使用功率，延长光管使用寿命。目前，先进的X射线荧光仪，其激发距离（超尖锐X光管）已经减小到16mm。 激发距离比较结果见表5。 表5 激发距离比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 X光管类型 超尖锐光管， 前1/2长度段直径缩减一半，端头锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 激发距离（mm） 16 ≤21 ＜23 （7） 光谱室(晶体)的恒温精度——即光谱室（晶体）恒温所能够达到的精度等级。内 部恒温是为了避免温度波动对分析结果的影响。尤其是温度对分光晶体影响比较大，温度高，晶体的晶d值膨胀增大，反之缩小，导致荧光波长的漂移，引起测定误差。所以恒温精度越高，温度波动越小，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其恒温精度已经稳定达到0.05C。 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果见表6。 表6 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 恒温精度（C） 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.3C 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.1C 稳定性 好 好 极个别产品达到这个精度，但是稳定性差 好 （8） 测角仪精度——即各种元素的特征波长在荧光仪上对应一定角度，仪器对角度的 测定不准，仪器对各种元素特征波长及信号的检测就不准。使用测角仪测定这些角度所能达到的精度等级即为测角仪精度。测角仪精度越高，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其测角仪精度已经达到0.0001。 测角仪精度比较结果见表7。 表7 测角仪精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 测角仪精度（） 0.0001 ≤0.0002 0.0006 （9） 探测器和荧光脉冲计数系统——即X射线信号接收、计数检测系统。准确测定样 品中的待测元素，需要具备两个方面：一是仪器必须能够实现很好的激发，正常产生X射线信号；二是仪器必须具有强大的X射线信号接收检测系统（即探测器及荧光脉冲计数系统）。可见探测器和荧光脉冲计数系统对测定结果的准确度和精度影响很大。探测器又分为流气探测器、闪烁探测器和封闭探测器；荧光脉冲计数系统主要由计数通道构成，通道越多，计数能力越强，分析误差越小。 目前，国际先进的X射线荧光仪，采用了高能闪烁探测器，其线性范围可达3000kcps，是传统闪烁探测器的2倍多，进一步提高了重元素分析结果的准确度和精度，消除了背景干扰，提高了分析速度，适用于毒害性强、环保要求高的重元素（如铅、砷、镉、汞等）的分析。目前，国际先进的X射线荧光仪，在流气探测器、闪烁探测器基础上，增加了封闭探测器，它能够弥补前两种探测器在中间段元素探测上的不足，尤其是加强了Ti-Cu和La-W之间的元素分析，国内先进主流闪烁探测器线性范围在1500kcps。 目前，先进的X射线荧光仪，采用双脉冲多道分析器，总计道数达到了512道，是传统的计数通道的数倍，其计数速度和线性范围提高了几倍。 探测器比较结果见表8；荧光脉冲计数系统比较结果见表9。 表8 探测器比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 流气探测器线性范围(kcps) 3000 3000 闪烁探测器线性范围(kcps) 1500 3000为直接可选 1500 中间段元素封闭探测器 专利封氙正比计数器，线性计数率达1500kcps. 无 表9 荧光脉冲计数系统比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 脉冲计数通道 512道 128道 12位，4096道分析系统 （10） 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）——连续测定一定时间， 一定次数，得到的的相对误差值。 目前，先进的荧光仪可以达到：对轻、中、重三种元素连续测定12小时，350次测定结果的RSD＜0.05%。 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果见表10。 表10 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 相对标准偏差 轮流测量两个样品中的轻、中、重3个元素(如Al、Cu和Ba)，12个小时测量不少于350次，对 350个强度数据进行统计，要求RSD＜0.05%。 同一样品连续测定10次，RSD＜0.50%；同一样品连续测定4小时，RSD＜0.05%。 国内产品在同等测量情况下RSD值难以达到＜0.1%。 (11) ISO14001证书及中国政府颁发的辐射安全许可证——为了满足政府环保部门对Ⅲ类X射线的监管要求，厂家必须提供此两项认证证书。 根据上述（1）至（11）项重要技术参数的对比评价结果（详见表1至表10），得到国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪。）还是软件上都无法与进口仪器相比，因此，本项目只能购买进口仪器。 专家姓名：罗惠宁；职称：高级实验师；工作单位：广西工业职业技术学院 （四）专家4意见： 1. 国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪）还是软件上都无法与进口仪器相比，而关于X射线荧光仪的相关术语、重要技术参数的质量等级和精度等级的对比结果。 （1）多通道——又称固定道，采用一个通道（配备一块晶体）对一个元素的固定波长（角度）进行固定测定的方式，需要测定几个元素就需要设置几个通道（配备相应晶体）。多通道不能测定未知成份，未知元素，适应性受限，在今后的实际使用中，每增加一个元素的测定，都需要花钱增加通道和相应晶体。 世界几大X射线荧光仪生产公司（荷兰飞利浦——帕纳科、德国西门子——布鲁克、美国热电、日本理学、日本岛津）早期生产的荧光仪均为多通道（固定道）型，之后逐步被适应性更广、技术更先进的单通道（扫描道）产品所替代。目前，日本岛津及国产波长色散X射线荧光光谱仪单通道（扫描道）技术还不够成熟，故该公司及国产波长色散X射线荧光光谱仪厂家还无法提供同类型稳定的单通道（扫描道）技术产品。 （2） 单通道——又称扫描道，采用一个扫描道（配备相应晶体）对各种元素的特征波 长（角度）进行全面扫描测定的方式，可以完成从氧到铀所有元素的分析，可以测定未知成份，未知元素，适应性广泛。今后使用中，不需投入资金，就可以方便的实现从氧到铀之间80个元素中新增元素的测定。 目前，国际主流厂家均掌握了单通道（扫描道）技术，都在主推单通道（扫描道）产品。 （3） X光管最大电流及光管寿命 X光管最大电流——即X光管的最大激发电流。轻元素及低含量样品被激发后，所产生的X射线信号强度较弱，这对测定结果的精度影响很大，因此轻元素及低含量样品的准确测定是X射线荧光仪面临的主要难题。 激发电流越大，激发样品后所发出的检测信号强度就越高，从而保证氟（F）、镁（Mg）、铝（Al）等轻元素测定结果及低含量样品测定结果的精度；此外，激发电流越大，分析速度越快。 但高电流会影响X光管的使用寿命，因此，能达到更高的电流，同时又能确保不影响光管的使用寿命，是X射线荧光仪的主要技术难题，是体现仪器技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其最大电流已经实现≥160mA，国内产品还无法稳定达到这个电流值。 X光管寿命——即光管的正常使用寿命（不含人为及意外损坏），主要取决于光管中灯丝的寿命。钨灯丝工作温度高达2000C，高温下发射电子，就像普通白炽灯一样存在钨的蒸发，导致X射线发射强度不稳定，发光强度越来越弱，仪器灵敏度随之发生变化，需要经常校正分析曲线；还存在挥发的钨溅射到窗口上，导致窗口透过率越来越低，影响分析结果的准确度；另一方面，工作电流越大，灯丝挥发就越强烈，灯丝逐步变细，直至烧断，所以钨灯丝的光管寿命相对较短，且不能在大电流下（120mA以上）连续工作。国内先进主流产品的光管大都未能稳定达到在120mA以上连续工作。 目前，先进的X光管的灯丝所采用的是基本不会挥发的特殊复合材料，解决了传统光管中钨丝材料挥发所导致的发光衰减，发光强度不稳定这个主要技术问题。复合材料灯丝的光管寿命可达10年以上，可以连续长时间开到最大电流（160mA）,提高轻元素检测的准确性和精度，提高分析速度。由于X射线发射强度稳定，仪器灵敏度基本上不会发生变化，不需经常校正分析曲线。 X光管最大电流比较结果见表1；X光管寿命、保用期比较结果见表2。 表1 X光管最大电流比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电流（mA） ≥160 ＜150（主流大部分在120范围之内） 稳定性 好 较差 表2 X光管寿命、保用期比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 光管寿命（年） ≥5 ＜4 光管保用期（年） ≥2 ＜2 （4）X光管最大电压——即X光管的最高激发电压。重元素及高含量样品需要高电压 实现完全激发，从而确保重元素测定结果及高含量样品测定结果的精度。此外，激发电压越大，分析速度越快。目前，X射线荧光仪的最大电压已经稳定实现≥70KV。 X光管最大电压比较结果见表3。 表3 X光管最大电压比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 最大电压（KV） ≥60 ≤50 稳定性 好 一般 （5）高压稳定度（供给X光管的电压波动）——通过内置或者外置稳压器，将高压发生器的输入电压波动控制在≤1%时，所对应的高压发生器输出电压（即X光管的输入电压）的波动即为高压稳定度。高压稳定度越高，光管射线强度和光管运行就越稳定，从而保证分析结果的稳定性和精度；同时，高压稳定度好，可以有效保护光管，延长光管使用寿命。因此，高压发生器稳定度是体现X射线荧光仪技术水平的重要指标之一。目前，先进的X射线荧光仪，其高压稳定度（即X光管的输入电压波动）已经实现≤0.00006%。 高压稳定度比较结果见表4。 表4 高压稳定度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 高压发生器类型 固态高压 发生器 一般高压发生器 一般高压发生器 高压稳定度（%） ≤0.00006 ≤0.0001 ≤0.05 （6） 激发距离——即X光管发射端头与样品之间的距离。因为激发效率与激发距离的 平方成反比，所以，激发距离缩短，激发效率成倍提高。更高的激发效率，提高了仪器的灵敏度，从而提高测定结果的准确度和精度，提高分析速度，还可以降低仪器的使用功率，延长光管使用寿命。目前，先进的X射线荧光仪，其激发距离（超尖锐X光管）已经减小到16mm。 激发距离比较结果见表5。 表5 激发距离比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 X光管类型 超尖锐光管， 前1/2长度段直径缩减一半，端头锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 普通光管，在端头几毫米外开始成锥型 激发距离（mm） 16 ≤21 ＜23 （7） 光谱室(晶体)的恒温精度——即光谱室（晶体）恒温所能够达到的精度等级。内 部恒温是为了避免温度波动对分析结果的影响。尤其是温度对分光晶体影响比较大，温度高，晶体的晶d值膨胀增大，反之缩小，导致荧光波长的漂移，引起测定误差。所以恒温精度越高，温度波动越小，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其恒温精度已经稳定达到0.05C。 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果见表6。 表6 光谱室（晶体）的恒温精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 恒温精度（C） 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.3C 光谱室/晶体室 0.05C 光谱室/晶体室 0.1C 稳定性 好 好 极个别产品达到这个精度，但是稳定性差 好 （8） 测角仪精度——即各种元素的特征波长在荧光仪上对应一定角度，仪器对角度的 测定不准，仪器对各种元素特征波长及信号的检测就不准。使用测角仪测定这些角度所能达到的精度等级即为测角仪精度。测角仪精度越高，测定结果的准确度和精度就越高，偏差就越小。目前，先进的X射线荧光仪，其测角仪精度已经达到0.0001。 测角仪精度比较结果见表7。 表7 测角仪精度比较结果 品 牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 测角仪精度（） 0.0001 ≤0.0002 0.0006 （9） 探测器和荧光脉冲计数系统——即X射线信号接收、计数检测系统。准确测定样 品中的待测元素，需要具备两个方面：一是仪器必须能够实现很好的激发，正常产生X射线信号；二是仪器必须具有强大的X射线信号接收检测系统（即探测器及荧光脉冲计数系统）。可见探测器和荧光脉冲计数系统对测定结果的准确度和精度影响很大。探测器又分为流气探测器、闪烁探测器和封闭探测器；荧光脉冲计数系统主要由计数通道构成，通道越多，计数能力越强，分析误差越小。 目前，国际先进的X射线荧光仪，采用了高能闪烁探测器，其线性范围可达3000kcps，是传统闪烁探测器的2倍多，进一步提高了重元素分析结果的准确度和精度，消除了背景干扰，提高了分析速度，适用于毒害性强、环保要求高的重元素（如铅、砷、镉、汞等）的分析。目前，国际先进的X射线荧光仪，在流气探测器、闪烁探测器基础上，增加了封闭探测器，它能够弥补前两种探测器在中间段元素探测上的不足，尤其是加强了Ti-Cu和La-W之间的元素分析，国内先进主流闪烁探测器线性范围在1500kcps。 目前，先进的X射线荧光仪，采用双脉冲多道分析器，总计道数达到了512道，是传统的计数通道的数倍，其计数速度和线性范围提高了几倍。 探测器比较结果见表8；荧光脉冲计数系统比较结果见表9。 表8 探测器比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 流气探测器线性范围(kcps) 3000 3000 闪烁探测器线性范围(kcps) 1500 3000为直接可选 1500 中间段元素封闭探测器 专利封氙正比计数器，线性计数率达1500kcps. 无 表9 荧光脉冲计数系统比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 脉冲计数通道 512道 128道 12位，4096道分析系统 （10） 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）——连续测定一定时间， 一定次数，得到的的相对误差值。 目前，先进的荧光仪可以达到：对轻、中、重三种元素连续测定12小时，350次测定结果的RSD＜0.05%。 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果见表10。 表10 相对标准偏差RSD（即仪器的长期动态综合稳定性）比较结果 品牌 国外先进主流产品 国内先进主流产品 相对标准偏差 轮流测量两个样品中的轻、中、重3个元素(如Al、Cu和Ba)，12个小时测量不少于350次，对 350个强度数据进行统计，要求RSD＜0.05%。 同一样品连续测定10次，RSD＜0.50%；同一样品连续测定4小时，RSD＜0.05%。 国内产品在同等测量情况下RSD值难以达到＜0.1%。 (11) ISO14001证书及中国政府颁发的辐射安全许可证——为了满足政府环保部门对Ⅲ类X射线的监管要求，厂家必须提供此两项认证证书。 根据上述（1）至（11）项重要技术参数的对比评价结果（详见表1至表10），得到国产波长色散X射线荧光光谱仪目前无论从硬件（X光管、分光晶体、探测器、测角仪。）还是软件上都无法与进口仪器相比，因此，本项目只能购买进口仪器。 专家姓名：王东波；职称：副教授；工作单位：广西大学 （五）专家5意见： 该批产品不属于《中国禁止进口限制进口产品目录》中禁止或限制的产品，不存在技术转让，因此采购进口产品要求合理，同意采购进口产品。 专家姓名：梁梅；职称：律师；工作单位：广西天华阳光律师事务所 专家论证一致结论：采购该进口产品的理由恰当，同意采购进口产品。 | |
其它事项： | |
| 供应商对该项目拟采购进口产品及其理由和相关需求有异议的，可以自本公示发出之日起三个工作日内，以书面形式向玉林市环境监测站提出意见。 玉林市环境监测站联系方式： 采购人地址：玉林市人民东路200号 联系人：登录即可免费查看 联系电话：0775-2680212 2019年11月21日 | |
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