【應用實例】在沒有游離輻射危害風險下，安心完成金屬合金牌號鑑定分析(Positive Material Identification, PMI)
19世紀以來，人造游離輻射(Ionizing radiation，又稱電離輻射)大量的應用在彼此生活周遭，例如：
- 醫療領域：X光檢驗、癌症治療…
- 工程/工業領域：核能發電、靜電消除、非破壞性材料分析…
- 軍事領域：核武器…
其中，對於各大製造行業與金屬合金相關領域，為確保正確的合金材料，使用於正確的產品上，金屬合金牌號鑑定分析，是非常重要的工作；手持式XRF為目前業界常用的簡易、快速鑑定工具；然而，由於手持式XRF體積小，射口為開放式設計，若操作不慎，使用者曝露在游離輻射下的風險相對較高，因此，在使用登記證申請前，需要另外進行輻射安全評估，才能核發使用登記。
目前因工安觀念的普及與安全意識的抬頭，台灣政府針對游離輻射有著完善的管理制度，對人體的影響其實非常的有限；但為避免因長時間接觸游離輻射對於人體所帶來的影響，近年來，分析設備原廠，已開發出無輻射危害的Laser Induced Breakdown Spectroscopy，簡稱LIBS (雷射金屬分光儀，又稱雷射誘導擊穿光譜儀)，快速地在各大製造行業與金屬合金相關領域取代過往所採用的手持式XRF。
LIBS沿襲著傳統Spark-OES(火花金屬分光儀)原理，透過鋰電池產生高能量聚焦脈衝雷射光束激發樣品表面，接收材料因受到雷射光束所激發出的元素波長，再透過合金資料庫的演算，精準地針對各國合金/壓鑄材料進行牌號辨識，是一種無輻射危害與高度安全的工業用分析技術；同時，也具備迅速移動、分析時間短暫等高度便利性優勢，僅針對材料表面做出輕微的點灼，即可得出相較於手持式XRF更為精準的合金/壓鑄材料牌號鑑定與定量數值。
| LIBS | 手持式XRF | |
|---|---|---|
| 輻射防護申請 | 無須 | 須要 |
| 分析時間 | 2秒以下 | 15~60秒 |
| 日常耗材 | 替換鋰電池、擊發扣件 | X射線管、訊號接收器(偵測器)、替換鋰電池 |
| 校正方式 | 自校 | 外校 |
| 優點 | 1. 透過低電流雷射，輕微點灼樣品表面(0.1 x 0.1 mm以下)，實現輕元素(鎂、鋁、矽)分析精度提高 2. 維護成本低廉，無高費用耗材更換 |
1. 無須破壞材料表面，即可完成元素分析 2. 擴充速度快，透過軟體更新即可完成擴充 |
| 缺點 | 1. 因需低電流雷射光線輕微點灼樣品表面，故會造成材料表面分析痕跡 | 1. 常用性耗材維護成本較高 2. 具有開放式X射線管，需定期執行輻射防護檢測 3. 鎂、鋁、矽等輕元素的分析跳動度高 |
XRF在使用的過程中，因X射線管需透過高壓電能來激發出X射線，故桌上型XRF皆會搭配完善的散熱系統來降低因高壓電能所產生的高熱能，以利零件壽命的延長；但手持式XRF為維持其高度便利性的優勢，則無法配置如桌上型XRF一般完善的散熱系統，故於長期使用之下，零件的使用壽命、耗材成本與年度維護費用，絕對是評估者的最大考量重點。
LIBS透過鋰電池產生高能量聚焦脈衝雷射光束激發樣品表面的特性，完全免去過往動輒2、30萬的X射線管與其他零件的維護費用，再加上可透過金屬合金標準品自行校驗與自行檢查的特性，大大的降低了儀器的維護成本；針對人員管理的部分，由於LIBS並不帶有輻射源，故無需執行輻射防護申請、偵測、18小時操作人員受訓以及其餘的管理申請，高度符合人員操作上的安全與管理，為當前市面上，針對合金/壓鑄材料牌號鑑定的最佳首選！
圖1、雷射金屬分光儀
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