X-ray荧光-XRF 手持式XRF仪器的辐射风险与防护措施：法规与实践
手持式XRF分析仪(X射线荧光光谱仪)是一种快速、非破坏的元素分析工具，广泛应用于各种材料的成分分析。手持式XRF分析仪(X射线荧光光谱仪)因其便携性和高效性而在多个行业中广泛应用，包括金属回收、电子产业重金属RoHS分析、土壤环境八项重金属检测、贵金属分析、考古研究等。然而，手持式XRF仪器在操作过程中也会产生X射线，这引发了对辐射风险的关注。本文将探讨手持式XRF仪器的辐射风险，并介绍相应的防护措施。
手持式XRF技术及其辐射原理
手持式XRF仪器通过向样品发射X射线，使样品中的原子激发并释放具有特定能量的荧光X射线，从而进行元素成分分析。X射线对人体的危害主要是由于其具有高能量，能够穿透人体组织，对人体和环境可能造成潜在的辐射风险。
操作XRF是否会有辐射风险以及台湾法规如何因应
辐射防护有严格的法规和标准，主要由原子能委员会(AEC)负责管理和监督。相关法规包括《辐射防护法》、《辐射源管理条例》和《辐射工作场所安全标准》等，这些法规对辐射源管理、辐射防护措施和工作场所安全都有详细规定：
- 许可证制度
根据法规，使用XRF设备的单位必须申请辐射源使用许可证。申请过程包括提交设备信息、防护措施、操作规程等详细数据，确保设备使用符合安全标准。
- 操作人员培训
法规要求所有XRF设备的操作人员必须经过专业辐射防护培训，例如：操作人员辐射防护训练班-18小时(操作登记类设备)，掌握必要的防护知识和技能。这些培训课程由经过认证的机构提供，确保操作人员具备正确的操作和应急处理能力。
- 辐射监测和评估
法规规定，辐射工作场所必须定期进行辐射监测和风险评估。使用单位需配备辐射检测仪器，实时监测辐射水平，确保在安全范围内。一旦发现辐射超标，必须立即采取措施进行调整和控制。
操作XRF是否会有辐射风险以及法规如何因应
- 辐射屏蔽措施-使用铅及不锈钢等合金材料对XRF设备进行屏蔽，可确实减少辐射泄漏(如图一)。
- 操作设备距离-增加操作人员与XRF设备的距离，降低辐射暴露风险。
- 操作时间-尽量缩短操作人员暴露在X射线下的时间，减少累积辐射剂量。
- 辐射剂量计-配备辐射剂量计，实时监测个人辐射剂量，确保不超过安全限值。
- 设备维护-定期检查和维护XRF设备，确保其正常工作，避免因设备故障导致辐射泄漏。
▲图一 Olympus x Evident Vanta XRF实验室桌用平台
国际上，手持式XRF仪器的辐射防护也有相关标准，如国际电工委员会(IEC)制定的IEC 62495标准，于IEC 62495:2011该标准的重点在于设计和操作的安全性，确保手持式XRF设备在使用中的辐射水平保持在安全范围内。标准也要求设备在设计和运作上必须具备防止过量辐射的功能，同时强调操作过程中的辐射防护措施。
科迈斯科技所代理的Evident Vanta XRF除了符合IEC 62495:2011规范，可从表一模板Evident Vanta L Series XRF辐射出厂报告可得知，以手持量测样品与人体保持10 cm的操作距离，最大的辐射剂量仅为每小时2微西弗[μSv/hr]，按照游离辐射防护安全标准第十二条，辐射作业所造成一般人之年剂量限度，依法规定：皮肤之等价剂量不得超过五十毫西弗(辐射西弗数的换算中，1毫西弗[mSv]=1,000微西弗[μSv])，可得知Evident Vanta XRF在辐射防护下是极为安全的设备。
▲表一 Olympus x Evident Vanta XRF原厂实际辐射量测数据报告
透过这篇文章我们可以得知，XRF出厂若有符合IEC 62495:2011规范，用户依循原厂认可工程师所建议的操作步骤，如同Olympus x Evident Vanta XRF辐射计量报告所呈现的数据，在以上条件都有达到的情况下，使用手持式XRF是极为安全的，这也是为何手持式XRF只被列为登记备查类的设备。
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