X 光管、X 射线准直器、探测器、冷却系统、样品振动系统、电池电源系统、

WIFI 生成系统为 Terra 的主要的部件，其构成了整个 BTX 系统。

X 光管为微焦 X 射线管，靶材标准配置为 Cu、Co，并可根据检测样品情况

选择使用 Cr、Fe、Ni、Mo、Ag、Wu 等。管电压为 30kv，管电流为 0.3mA,功率

为 10w。低功率管压保证了射线管长使用寿命，正常使用至少达 10 年。微焦 X

射线管保证了 X 射线良好的聚焦性。

X 射线准直器采用针孔准直系统，替代传统大型台式机的光学校准部件，

光栅作用一致。

探测器采用二维 CCD 探测器，探测面积 1024 x 256 pixels，该探测器可有效

识别衍射光束和荧光光束，对能量和位置极度灵敏，可同步进行 XRD 及 XRF 分

析。

冷却系统采用 Peltier 电子制冷，可有效保证探测器正常工作温度（-45 °C）

样品振动系统（NASA 专利）替代传统测角仪，该装置使得样品在样品室中

以 6000HZ 的频率振动，保证样品检测的多角度，同时提高检测样品的统计量。

电源系统使用 110V / 200V 电压，电池系统为锂电池，热插拔，独立供电可

支持仪器 4-6 小时工作时间。

仪器内部自带 WIFI 无线生成系统，可通过该装置与笔记本电脑远程连接，

实现仪器的操控和数据传输。

XPowder 软件

随 TERRA 一起同时运送给用户的附件中有一个必需的软件（XPowder），用

于处理 X 射线衍射数据结果。这个软件中包含 AMCSD 矿石数据库。根据用户的

意愿，XPowder 还具有使用 ICDD 粉末衍射文件（PDF）的功能。

针对定量分析，XPowder 提供了参考密度比率（RIR）定量分析方式以及对

各种衍射图案进行分析的工具。

此外，TERRA 还可以多种文件格式提供 XRD 图案数据，从而可使用户方便

地获得第三方项目中的 XRD 图案的判读信息。

连通性

TERRA 可以独立于嵌入仪器本身的软件而操作。用户可以通过无线连接

（802.11b/g），访问操作系统。这种遥控操作方式在控制仪器和随后的数据处

理方面具有极大的灵活性。

XRD-Terra  与同类产品的比较及特点

XRD-Terra 是世界上真正意义上的便携式 X 射线衍射仪，与传统 X 射线

衍射仪相比较，具有以下特点：

XRD-Terra  大功率台式机

图

像

原

理

透射衍射几何技术

2D-XRD

反射衍射几何技术

1D-XRD

构

造

一体机便携式设计

二维 CCD 探测器

使用电子制冷，无需水循环冷却系统

无测角仪，代之以样品振动系统

使用 WIFI 无线连接，无机械移动部件

大型台式机体

一维计数器

使用水循环冷却系统

使用测角仪，步进扫描检测样品

使用有线连接，有机械移动部件

参

数

性

能

对

比

能同时进行 XRF 元素分析

二维 CCD 探测器，全谱接收

使用环境温度-20°— 35°C

电子制冷系统

样品制备更简单，无需制片，粒径<150um 即

可

样品振动系统，可消除晶体择优取向，增加检

测样品的数量，适合大颗粒样品

操作使用简单，无需复杂参数设置和校正

几无耗材，保养费用较低，

无需实验室，

可满足现场检测使用，

可防尘、防雾、防震动

只能进行 XRD 分析

一维计数器，步进扫描

使用环境温度 15℃～+25℃

水循环冷却系统

制样复杂，样品需刮平打磨压片，粒径<10um

样品制备要求较高，必须消除择优取向

操作使用较为复杂，需根据不同样品设置不同

参数

建立验室，并保证供电供水恒温湿度

需人员操作使用，保养费用较高

XRD-Terra  的独特性

XRD-Terra 的独特性表现在：

1）  便携式：整机质量 14.5kg，一体机设计，无任何机械移动部件，

机体携带电池系统，无外接电源可实现独立工作，支持野外考察。

2）  集成性：XRD 与 XRF 技术集成，可同步对样品进行 XRD 及 XRF 分

析，提供物质成分、物相及结构信息。

3）  简便性：包括仪器操作的简便性和样品制备的简便性。仪器操作

一键式按钮设计，无需校正，自动检测，无需额外关注和小心高压系统

和水循环冷却系统（仪器无额外高压和水循环冷却系统）；样品制备无

需制片、压片、刮平等，只需经过粉碎、滤筛、装样三步，整个过程只

需 3 分钟。

4）  无线传输：仪器自动产生局域网络，通过 WIFI 与笔记本电脑实现

无线连接，可实现远程操控和数据传输，也可通过数据线有线连接。

5）  良好的环境适应性：专为美国火星计划地质考察而研制，仪器可

防雾、防尘、防震动，能适应恶劣的使用环境。

6）  低廉的维护成本：低功率 X 射线管，可延长射线管功率（正常使

用 10 年），无需使用水循环冷却系统，节约能源。

XRD-Terra  的具体性能和参数

XRD-Terra 系统包括数据采集系统、分析软件、数据库三大块。

数据采集系统为 XRD-Terra 仪器，由 X 光管、X 射线发生器、样品振动系统、

二维阵列面探测器等组成。分析软件配置国际上通用的 XPOWDER 软件，能够

实现样品的物相分析、晶胞分析（晶体结构）、应力分析等。数据库为国际上

的 ICDD 数据库 PDF，以实现样品的定位。

XRD-Terra  系统详细性能参数见下表：

XRD-Terra 性能参数表

机体规格  尺寸  485 x 392 x 192 mm

重量  14.5 kg

供电系统  交流电  变压器110V / 200V ，波动<10%

电池系统  DC锂电池，可支持仪器4-6小时工作，热

插拔

X 光管

光管类型  Co/Cu 可根据用户选择其他靶材

管电压  30kv

管电流  300uA

功率  10w

X 射线发生器

输出功率  90w

射线防护  磁性联锁装置及辐射防护屏

辐射能级  <0.5 mRad/Hr

样品振动系统

(取代测角仪

NASA 专利)

振动频率  6000Hz

角度范围  5°— 55°（2θ ）

步长  0.001° θ

推荐步长  0.04°（2θ）

样品要求  m~15mg /d<150um

探测器

类型  2D CCD

面积  1024 x 256 pixels

制冷  2D Peltier

效率  >98%

XRD 分辨率  0.25°（2θ FWHM）

XRF 分辨率  230 eV (at 5.9 keV)

数据收集系统  仪器操作系统  基于 OS 的 Linux 操作系统

内存容量  40Gb

数据处理系统

电脑配置  独立于仪器，根据使用需要选择

分析软件  XPOWDER

数据库  PDF/ AMCSD

温度  -10°— 35°C

使用环境  防尘 

防雾 

防震动 

应用领域：

便携式 XRD 彻底革新了以下各个领域中的实践方法：地球化学勘探、矿产的级别控制、

冶金与处理分析、现场危险物质（HAZMAT）检测以及现场假冒药品的确定。TERRA

的分析速度极快、数据质量极高，而且就在用户需要得知检测结果的样本检测现场，

为用户实时提供定量化学成份值。