X射線熒光光譜法

1、X射線熒光光譜分析法射線熒光光譜分析法第一節(jié)第一節(jié) 基本原理和方法特點基本原理和方法特點第二節(jié)第二節(jié) X射線熒光光譜儀結構及工作原理射線熒光光譜儀結構及工作原理第三節(jié)第三節(jié) X射線熒光光譜分析的應用射線熒光光譜分析的應用第一節(jié)第一節(jié) 基本原理和方法特點基本原理和方法特點一一 X射線熒光光譜分析法的基本原理射線熒光光譜分析法的基本原理 原子受高能射線激發(fā)發(fā)射出特征原子受高能射線激發(fā)發(fā)射出特征X射線射線光譜線，每一元素都有它自己本身的固定波光譜線，每一元素都有它自己本身的固定波長（或能量）的特征譜線，測定長（或能量）的特征譜線，測定X射線熒光射線熒光光譜線的波長（或能量），就可知道是何種光譜線的波

2、長（或能量），就可知道是何種元素，測定某一元素元素，測定某一元素分析譜線的強度分析譜線的強度并與標并與標準樣品的同一譜線強度對比或根據(jù)一些基本準樣品的同一譜線強度對比或根據(jù)一些基本參數(shù)的理論計算，即可知道該元素的含量。參數(shù)的理論計算，即可知道該元素的含量。 在在X射線熒光光譜分析中，射線熒光光譜分析中，X射線的強射線的強度為單位時間內探測器接收到的光子數(shù)，單度為單位時間內探測器接收到的光子數(shù)，單位用位用cps或或kcps表示。表示。 （一）（一）X X射線的有關性質，射線的有關性質，X射線能量與射線能量與波長的關系：波長的關系：E=hc/。 （二）（二）X X射線光譜的組成、特點、怎樣產(chǎn)射線光

3、譜的組成、特點、怎樣產(chǎn)生的，莫塞萊定律：生的，莫塞萊定律： 2)(1ZKR （三）（三）X射線熒光光譜的產(chǎn)生射線熒光光譜的產(chǎn)生 。 （四）（四）熒光產(chǎn)額熒光產(chǎn)額 。二二 X射線熒光光譜分析法的特點射線熒光光譜分析法的特點 （一）優(yōu)點優(yōu)點 （1）分析速度快。 （2）X射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態(tài)及物理狀態(tài)無關。 （3）非破壞分析。 （4）X射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對化學性質上屬于同一族的元素也能進行分析。 （5）分析精密度高。 （6）X射線光譜比發(fā)射光譜簡單，故易于解析。 （7）制樣簡單。 （8）X射線熒光分析系表面分析，測定部位是0.1mm深以上的表面層。 （二）缺點缺點 （1

4、）難于作絕對分析，故定量分析需要標樣。 （2）原子序數(shù)低的元素，其檢出限及測定誤差都比原子序數(shù)高的元素差。第二節(jié)第二節(jié) X射線熒光光譜儀結構及工作原理射線熒光光譜儀結構及工作原理 一一 X射線熒光光譜儀分類射線熒光光譜儀分類 順序型（掃描型）順序型（掃描型） 波長色散型波長色散型 多元素同時分析型（多道多元素同時分析型（多道) ) 色散型色散型 固定道與順序型相結合固定道與順序型相結合光譜儀光譜儀 能量色散型能量色散型 非色散型非色散型 二二 波長色散波長色散X射線熒光光譜儀結構原理射線熒光光譜儀結構原理 123456789 圖圖1 1 1X射線管；2一次X射線濾光片； 3樣品； 4限制視野狹

5、縫；5吸收器；6索拉狹縫； 7分光晶體；8索拉狹縫； 9探測器。 圖圖1為順序型波長色散為順序型波長色散X射線熒光光譜儀結構原理圖。射線熒光光譜儀結構原理圖。 圖圖2為多元素同時分析型為多元素同時分析型X射線熒光光譜儀結構原理圖。射線熒光光譜儀結構原理圖。 1234567899111191010 圖圖2 1X射線管；2一次X射線濾光片； 3樣品； 4狹縫；5吸收器； 6索拉狹縫；7平面晶體； 8索拉狹縫； 9探測器；10狹縫；11彎面晶體。 布拉格方程：布拉格方程：2dsin=n 式中，式中，d為晶面間距（常數(shù)，因晶體而異）；為晶面間距（常數(shù)，因晶體而異）；為入射角、衍射角；為入射角、衍射角；

6、為為X射線熒光的波長；射線熒光的波長；n為為衍射級數(shù)（衍射級數(shù)（1，2，3）。）。ABCDEF線性放大器上限甄別器下限甄別器反符合電路微分法積分法圖圖3為脈沖高度分析器的原理圖。為脈沖高度分析器的原理圖。圖圖3 三三 能量色散能量色散X射線熒光光譜儀結構原理射線熒光光譜儀結構原理 12345678圖圖4為管激發(fā)能量色散為管激發(fā)能量色散X射線熒光光譜儀的結構原理圖。射線熒光光譜儀的結構原理圖。 圖圖4 1X光管；2一次X射線濾光片；3準直器； 4樣品；5準直器；6半導體探測器； 7前置放大器；8多道脈沖高度分析器。第三節(jié)第三節(jié) X射線熒光光譜分析的應用射線熒光光譜分析的應用 （一）塊狀樣品（一）

7、塊狀樣品 一一 樣品制備樣品制備 （二）粉末樣品（二）粉末樣品 （三）液體樣品三）液體樣品 （一）定性分析法（一）定性分析法 二二 定性分析定性分析 （二）譜圖分析步驟（二）譜圖分析步驟 （一）測量條件的選擇（一）測量條件的選擇 三三 定量分析定量分析 （二）常用定量分析法（二）常用定量分析法 （三）儀器漂移的校正（三）儀器漂移的校正 一一 樣品制備樣品制備 制備樣品時要注意不要引入外來干擾物質，制備樣品時要注意不要引入外來干擾物質，更不能改變樣品的成分。樣品的物理形態(tài)有塊更不能改變樣品的成分。樣品的物理形態(tài)有塊狀、粉末、液體等。狀、粉末、液體等。 （一）塊狀樣品（一）塊狀樣品 有鋼鐵、銅合金

8、、鋁合金、電鍍板、塑料等有鋼鐵、銅合金、鋁合金、電鍍板、塑料等材料的半成品和成品。材料的半成品和成品。 對于金屬半成品、成品的取樣要有代表性，對于金屬半成品、成品的取樣要有代表性，表面應光潔，無氣孔、偏析和非金屬夾雜物。表面應光潔，無氣孔、偏析和非金屬夾雜物。鋼鐵鋼鐵 一般（不分析碳）一般（不分析碳） 分析碳分析碳 拋光方法拋光方法注意事項注意事項拋光方法拋光方法注意事項注意事項可用砂帶拋光機可用砂帶拋光機（#60#240）拋）拋光，一般使用光，一般使用80號剛玉磨料，表號剛玉磨料，表面用酒精擦拭。面用酒精擦拭。 對新品砂帶要進對新品砂帶要進行修整，確認磨行修整，確認磨料號數(shù)（光潔度料號數(shù)（光

9、潔度變化）。為防止變化）。為防止污染，分析鋁用污染，分析鋁用碳化硅（金剛砂）碳化硅（金剛砂）磨料，分析硅用磨料，分析硅用剛玉類磨料。剛玉類磨料。使用使用#36#80砂砂輪（白剛玉類磨輪（白剛玉類磨料）。料）。 要修整磨石表面要修整磨石表面使其平面漏出，使其平面漏出，試樣表面不能過試樣表面不能過燒，勿用溶劑擦燒，勿用溶劑擦拭樣面，禁止用拭樣面，禁止用手觸摸分析面。手觸摸分析面。鋁、銅及其合金樣品：鋁、銅及其合金樣品： 適用車床或銑床對表面進行精加工，注意防止油污，別在中心部位適用車床或銑床對表面進行精加工，注意防止油污，別在中心部位留下尖頭。留下尖頭。 金屬樣品表面處理需要注意的問題：金屬樣品表

10、面處理需要注意的問題：a. .表面光潔度表面光潔度 ;b. .關于組成結構的變化和分析部位關于組成結構的變化和分析部位 ;c.c.表面污染表面污染 ;d.d.試樣的保管和再拋光試樣的保管和再拋光 。 圖圖5(A)(B)一次X射線檢出一次X射線檢出 （二）粉末樣品（二）粉末樣品 粉末樣品的種類有礦石、耐火材料、爐渣、粉末樣品的種類有礦石、耐火材料、爐渣、金屬粉、土壤等。金屬粉、土壤等。 粉末樣品的制備有壓片法和熔融法兩種粉末樣品的制備有壓片法和熔融法兩種。 1. 壓片法壓片法應解決的問題：礦物效應、應解決的問題：礦物效應、 顆粒效應、顆粒效應、 均勻性、均勻性、 壓片成型條件。壓片成型條件。制樣

11、步驟：干燥和焙燒、混合和研磨、壓片。制樣步驟：干燥和焙燒、混合和研磨、壓片。 干燥：干燥： 目的是除去吸附水，提高制樣精度，可將目的是除去吸附水，提高制樣精度，可將樣品攤開在玻璃器皿等容器上，放在電烘箱中樣品攤開在玻璃器皿等容器上，放在電烘箱中于于105110下加熱干燥下加熱干燥12小時。小時。 焙燒：焙燒： 可改變礦物結構，克服礦物效應，亦可除可改變礦物結構，克服礦物效應，亦可除去結晶水和碳酸根，可將樣品在去結晶水和碳酸根，可將樣品在1200焙燒焙燒1 1小小時。時。 混合和研磨：混合和研磨： 可降低或消除不均勻性和顆粒效應可降低或消除不均勻性和顆粒效應。 研磨時注意：污染和化學反應。研磨時

12、注意：污染和化學反應。 污染情況有兩種：污染情況有兩種： 一種是研樣容器材質帶來的，為此要選擇材一種是研樣容器材質帶來的，為此要選擇材質和物理性能合適的料缽。質和物理性能合適的料缽。 另一種是前次粉碎后的殘留樣品對下次粉碎另一種是前次粉碎后的殘留樣品對下次粉碎樣品的污染，所以，要注意振動磨料缽使用前后樣品的污染，所以，要注意振動磨料缽使用前后要洗干凈；當分析樣品足夠多時，粉碎前也可用要洗干凈；當分析樣品足夠多時，粉碎前也可用少量樣品先粉碎一遍以清洗料缽，棄除缽內試樣少量樣品先粉碎一遍以清洗料缽，棄除缽內試樣再進行正式粉碎再進行正式粉碎。 化學反應：化學反應： 有脫水、吸潮、氧化的情況。有脫水、

13、吸潮、氧化的情況。研磨過程中的其它問題：研磨過程中的其它問題：a. 附聚現(xiàn)象及不易粉碎附聚現(xiàn)象及不易粉碎助粉碎劑助粉碎劑 ；b.不易成片不易成片黏結劑黏結劑 ；黏結劑黏結劑配方配方 黏結劑黏結劑配方配方 微晶纖維素微晶纖維素 5g樣樣+2g黏結劑黏結劑 硼酸硼酸 5g樣樣+2g黏結劑黏結劑 低壓聚乙烯低壓聚乙烯 5g樣樣+2g黏結劑黏結劑 硬脂酸硬脂酸 10g樣樣+0.5g黏結劑黏結劑 石蠟石蠟 15g樣樣+1g黏結劑黏結劑 P.T.A滌綸滌綸 7g樣樣+1g黏結劑黏結劑 c. 內標物質的加入；內標物質的加入；d. 顆粒大小及均勻性顆粒大小及均勻性粉碎時間試驗。粉碎時間試驗。 壓片成型：壓片成

14、型： 用合適的模具在油壓機上壓片成型，防止用合適的模具在油壓機上壓片成型，防止油及模具污染油及模具污染 。 壓力大小試驗：壓力大小試驗： 把把X射線強度變化小的壓力當作預設壓力。射線強度變化小的壓力當作預設壓力。 壓片方法：壓片方法： 有園環(huán)法和模具法。有園環(huán)法和模具法。 試樣鋁環(huán)雙層壓片填塞試樣纖維素粉 圖圖6 2 .熔融法熔融法 熔融法是將粉末氧化物樣品與熔劑按一定熔融法是將粉末氧化物樣品與熔劑按一定比例混合均勻后，置于鉑金坩鍋（比例混合均勻后，置于鉑金坩鍋（5%Au95%Pt）中于）中于10001300加熱熔融，冷卻加熱熔融，冷卻后形成玻璃狀試樣后形成玻璃狀試樣。 a.樣品粉碎樣品粉碎

15、一般樣品都要粉碎到一般樣品都要粉碎到74m，在，在105燒燒2h使樣品干燥。鐵礦、銅礦、多金屬礦須粉碎到使樣品干燥。鐵礦、銅礦、多金屬礦須粉碎到48m。 b.熔劑及比例熔劑及比例 所用熔劑一般為無水四硼酸鈉所用熔劑一般為無水四硼酸鈉(Na2B4O7)、無水四硼酸鋰（無水四硼酸鋰（Li2B4O7）和偏硼酸鋰（）和偏硼酸鋰（LiBO2）,熔劑與試樣的比例一般為熔劑與試樣的比例一般為10：1，也有，也有5：1的如的如硅酸礦，硅酸礦，15：1的如鐵礦。的如鐵礦。 c.熔融熔融 用高頻熔樣機、馬弗爐或燃氣噴燈熔融，用高頻熔樣機、馬弗爐或燃氣噴燈熔融，在熔融過程中，為驅趕氣泡和使高溫熔體混勻在熔融過程中，

16、為驅趕氣泡和使高溫熔體混勻要晃動，熔融溫度和時間要合適。要晃動，熔融溫度和時間要合適。 d.冷卻冷卻 熔體有的采用自然冷卻，有的為防止偏析采熔體有的采用自然冷卻，有的為防止偏析采用快速冷卻，用壓縮空氣冷卻底部，澆鑄前模具用快速冷卻，用壓縮空氣冷卻底部，澆鑄前模具要預熱至要預熱至1000左右。左右。 e.分析表面分析表面 分析表面可直接利用與坩堝接觸的接觸面，分析表面可直接利用與坩堝接觸的接觸面，如表面不平可用砂紙拋光。如表面不平可用砂紙拋光。 f. 脫模劑和氧化劑脫模劑和氧化劑 為了提高制片的成功率和有效地保護鉑金坩為了提高制片的成功率和有效地保護鉑金坩鍋，在熔融時需加少量的脫模劑和氧化劑。鍋

17、，在熔融時需加少量的脫模劑和氧化劑。 （三）液體樣品（三）液體樣品 液體樣品一般指物質的水溶液和油類。有直液體樣品一般指物質的水溶液和油類。有直接法、富集法、點滴法。接法、富集法、點滴法。 在制樣中還應注意在制樣中還應注意: a.標樣與未知樣必須采用相同的樣品處理標樣與未知樣必須采用相同的樣品處理方法。方法。 b.試樣的厚度必須要有大于半衰減層（使試樣的厚度必須要有大于半衰減層（使透射透射X射線強度衰減一半時所需吸收物質的厚射線強度衰減一半時所需吸收物質的厚度）兩倍以上的足夠厚度。度）兩倍以上的足夠厚度。 二二 定性分析定性分析 (一一)定性分析測量條件的選擇定性分析測量條件的選擇 1.激發(fā)條

18、件和氣氛的設定激發(fā)條件和氣氛的設定 作重元素分析時，使用鎢、鉬、銠靶作重元素分析時，使用鎢、鉬、銠靶X射線管，射線管，輕元素則用鉻靶或銠靶輕元素則用鉻靶或銠靶X射線管，銠靶射線管，銠靶X射線管是射線管是通用的。一般外加電壓調在通用的。一般外加電壓調在4060（KV）之間，外）之間，外加電流根據(jù)具體情況確定。加電流根據(jù)具體情況確定。 X射線通路一般都用真空通路。但當樣品有飛射線通路一般都用真空通路。但當樣品有飛散危險或用大氣液體樣槽作液體分析時，須在大氣散危險或用大氣液體樣槽作液體分析時，須在大氣氣氛或氦氣氣氛下測定氣氛或氦氣氣氛下測定。 2.分光條件和掃描條件的設定分光條件和掃描條件的設定 定

19、性分析的狹縫系統(tǒng)一般都使用標準狹縫系統(tǒng)，定性分析的狹縫系統(tǒng)一般都使用標準狹縫系統(tǒng)， 分析晶體和探測器的組合及測角器的掃描角度范圍分析晶體和探測器的組合及測角器的掃描角度范圍 見下表見下表 。探測元素范圍探測元素范圍 分析晶體分析晶體 探測器探測器 測角器測角器掃描速度掃描速度 時間時間常數(shù)常數(shù) 掃描角度掃描角度 范圍范圍 22Ti92U(重元素重元素) Li(200)SC4/分分 0.2秒秒 590 13Ai22Ti（輕元素）（輕元素） EDDT(PET)FPC 4/分分 0.5秒秒 35145 11Na，12Mg TIAPFPC1/分分 1.0秒秒 3555 3.計測條件的設定計測條件的設定

20、 把脈沖高度分析器設定成微分測定方式。把脈沖高度分析器設定成微分測定方式。 閃爍計數(shù)器的脈沖高度調整用金屬銅作試樣，閃爍計數(shù)器的脈沖高度調整用金屬銅作試樣，用用LiF（200）對）對CuK分光，調整增益使脈沖高度分光，調整增益使脈沖高度值在值在200/1000刻度處?？潭忍帯?流氣正比計數(shù)器系統(tǒng)中，用金屬鋁作試樣，用流氣正比計數(shù)器系統(tǒng)中，用金屬鋁作試樣，用EDDT（或（或PET）對）對AlK進行分光測定。與閃爍計進行分光測定。與閃爍計數(shù)器一樣，調整增益，使脈沖高度值在數(shù)器一樣，調整增益，使脈沖高度值在200/1000刻刻度處。度處。掃描段掃描段晶體晶體狹縫狹縫/m探測器探測器過濾片過濾片2角度

21、角度范圍范圍/()步長步長/()時間時間/步步/s管壓管壓/KV管流管流/mA1LiF220150SC黃銅黃銅(100 m)14180.040.2060502LiF200150SC黃銅黃銅(300 m)12210.030.2560503LiF220150SC鋁鋁(750 m)26450.050.2560504LiF220150SC鋁鋁(200 m)42620.050.2060505LiF220150FPC無無611260.050.1650606LiF200150FPC無無761460.080.16301007Ge300FPC無無911460.100.20301008PE300FPC無無1001

22、150.120.16301009PE300FPC無無1301470.120.163010010PX1300FPC無無20600.150.5030100 全定性或半定量分析用全程掃描程序設置全定性或半定量分析用全程掃描程序設置(銠靶銠靶X光管光管) (二二)定性分析操作及圖譜解析定性分析操作及圖譜解析 如果要檢測試樣中是否存在某個指定元素，則如果要檢測試樣中是否存在某個指定元素，則在選擇的測量條件下對該元素的主要譜線進行定在選擇的測量條件下對該元素的主要譜線進行定性掃描，將所得掃描圖與性掃描，將所得掃描圖與“譜線譜線2”表對照，就表對照，就可確定該元素是否存在。可確定該元素是否存在。 如果要對試

23、樣中所有元素進行定性，則需用如果要對試樣中所有元素進行定性，則需用不同的測量條件和掃描條件編制幾個程序段，用不同的測量條件和掃描條件編制幾個程序段，用測角器對所有元素進行全程掃描，用記錄儀將順測角器對所有元素進行全程掃描，用記錄儀將順次出現(xiàn)的譜線自動記錄在記錄紙上，利用次出現(xiàn)的譜線自動記錄在記錄紙上，利用“譜線譜線2”表，或利用計算機自動解析程序解析譜圖表，或利用計算機自動解析程序解析譜圖。對掃描獲得的譜圖進行定性分析的一般步驟：對掃描獲得的譜圖進行定性分析的一般步驟： （1）先將）先將X光管靶材元素的特征譜線標出。光管靶材元素的特征譜線標出。 （2）從強度最大的譜峰識別起，根據(jù)所用分）從強度

24、最大的譜峰識別起，根據(jù)所用分光晶體、譜峰的光晶體、譜峰的2角和角和X射線特征譜線波長及對射線特征譜線波長及對應之應之2角表，假設其為某元素的某條特征譜線。角表，假設其為某元素的某條特征譜線。 （3）通過對該元素的其它譜線是否存在來驗）通過對該元素的其它譜線是否存在來驗證第（證第（2）條的假設是否成立，同時要考慮同一）條的假設是否成立，同時要考慮同一元素不同譜線之間的相對強度比是否正確元素不同譜線之間的相對強度比是否正確。對掃描獲得的譜圖進行定性分析的一般步驟：對掃描獲得的譜圖進行定性分析的一般步驟： （4）如果第（）如果第（2）條某元素存在的假設成立，）條某元素存在的假設成立，則將該元素的所有

25、其它譜線都標出來。則將該元素的所有其它譜線都標出來。 （5）繼續(xù)按第（）繼續(xù)按第（2）條尋找下一個強度最大）條尋找下一個強度最大的譜峰并用同法予以識別。的譜峰并用同法予以識別。 現(xiàn)代現(xiàn)代X射線熒光光譜儀所帶的定性分析分析射線熒光光譜儀所帶的定性分析分析軟件，一般均可自動對掃描譜圖進行搜索和匹配，軟件，一般均可自動對掃描譜圖進行搜索和匹配，以確定是何種元素的哪條譜線。以確定是何種元素的哪條譜線。 三三 定量分析定量分析分辨率： 光譜儀區(qū)別或辨認獨立的且相距很近的兩條譜線的一種能力的量度，它是色散率和發(fā)散度的函數(shù)。檢出限： 在一定的分析靈敏度條件和計數(shù)時間內，分析線的凈強度或總計數(shù)等于3倍背景偏差

26、所對應的分析元素含量，即為該元素檢出限。 (一一)定量分析測量條件的選擇定量分析測量條件的選擇 1.譜線選擇譜線選擇 a.波長色散譜儀的分析線應選擇波長色散譜儀的分析線應選擇K、K、L、L等幾條主要特征譜線，原子序數(shù)小于等幾條主要特征譜線，原子序數(shù)小于55的的元素通常選元素通常選K系譜線作分析線，原子序數(shù)大于系譜線作分析線，原子序數(shù)大于55的元素，一般都選的元素，一般都選L系譜線作分析線。系譜線作分析線。 能量色散譜儀有能量色散譜儀有K、K、L、L和和M可供選擇，通常原子序數(shù)小于可供選擇，通常原子序數(shù)小于42的元素用的元素用K系線，系線，大于大于42的元素用的元素用L系譜線，有時亦可選系譜線，

27、有時亦可選M系譜線。系譜線。 b.高次線的干擾，通過選擇適當?shù)拿}沖高度高次線的干擾，通過選擇適當?shù)拿}沖高度分析器條件消除干擾，一次線的干擾通過選擇狹分析器條件消除干擾，一次線的干擾通過選擇狹縫、晶體來提高分辨率以減輕干擾?？p、晶體來提高分辨率以減輕干擾。 另外還可把測定譜線換成沒有干擾的譜線另外還可把測定譜線換成沒有干擾的譜線。 2.測定方式：測定方式： 測定測定X射線強度的方式有定時計數(shù)法、定數(shù)射線強度的方式有定時計數(shù)法、定數(shù)計時法和積分計數(shù)法。一般采用定時計數(shù)法。計時法和積分計數(shù)法。一般采用定時計數(shù)法。 定時計數(shù)法就是在預定時間定時計數(shù)法就是在預定時間T內，記錄內，記錄X射線射線的的 光子

28、數(shù)光子數(shù)N，強度為，強度為I=N/T。 3. 儀器測量條件的設定儀器測量條件的設定 a.激發(fā)電壓及電流激發(fā)電壓及電流 波長色散譜儀的管壓選擇應為被測元素激發(fā)電位的波長色散譜儀的管壓選擇應為被測元素激發(fā)電位的410倍，而能量色散譜儀的管壓選擇應比被測元素的激倍，而能量色散譜儀的管壓選擇應比被測元素的激發(fā)電位高發(fā)電位高35KeV。設置。設置X射線管的高壓和電流的乘積不射線管的高壓和電流的乘積不能超過譜儀給出的總功率。推薦的高壓列于下表能超過譜儀給出的總功率。推薦的高壓列于下表:電壓電壓/KVK系線系線L系線系線60FeBaSmU50CrMnPrNd40TiVCsCe30CaScSbI24BeKCa

29、Sn b.狹縫選擇狹縫選擇 現(xiàn)代現(xiàn)代X射線熒光光譜儀狹縫之間的距離有射線熒光光譜儀狹縫之間的距離有100、150、300、550、700和和4000m供選擇，供選擇，若不測超輕元素（若不測超輕元素（BeO），選用），選用150、300和和700m。150m對于對于UK之間的元素有很高的之間的元素有很高的分辨率，分辨率，300m對于對于UK之間的元素分辨率差之間的元素分辨率差些，但強度很高，些，但強度很高，700m則用于輕元素的測定，則用于輕元素的測定，適用適用ClF之間的分析。出射狹縫在儀器上是固之間的分析。出射狹縫在儀器上是固定的，是不能選擇的。定的，是不能選擇的。 c.分光晶體選擇分光晶體

30、選擇 波長色散譜儀中分光晶體的選擇是：波長色散譜儀中分光晶體的選擇是：LiF是分辨率是分辨率和衍射強度均最佳的通用晶體；和衍射強度均最佳的通用晶體；EDDA是僅次于是僅次于LiF的的通用晶體；通用晶體；PET對對Al的衍射強度較大，可用于的衍射強度較大，可用于Al的分析；的分析；Ce具有不反射二級線的特征，在鋼鐵中對具有不反射二級線的特征，在鋼鐵中對S、P的分析的分析強度較大；強度較大；ADP(TAP)可用作可用作Mg的分析；的分析；TAP(RAP)適適用用O、F、Na的分析。的分析。 d.探測器選擇探測器選擇 在波長色散譜儀中，閃爍計數(shù)器用于重元素的分析，在波長色散譜儀中，閃爍計數(shù)器用于重元

31、素的分析，流氣正比計數(shù)器用于輕元素的分析，封閉正比計數(shù)器用流氣正比計數(shù)器用于輕元素的分析，封閉正比計數(shù)器用于限定對象元素的分析。于限定對象元素的分析。 e. 脈沖高度分析器條件的設定脈沖高度分析器條件的設定 首先是調整或鎖定平均脈沖高度值，然后采用微分首先是調整或鎖定平均脈沖高度值，然后采用微分法繪制各元素脈沖高度分布曲線，最后是根據(jù)各元素脈法繪制各元素脈沖高度分布曲線，最后是根據(jù)各元素脈沖高度分布曲線選擇基線道寬或脈沖高度的上閾下閾，沖高度分布曲線選擇基線道寬或脈沖高度的上閾下閾，消除晶體熒光的影響和高次線及散射線的干擾。新一帶消除晶體熒光的影響和高次線及散射線的干擾。新一帶波長色散譜儀有的

32、使用多道脈沖高度分析器，它的性能波長色散譜儀有的使用多道脈沖高度分析器，它的性能遠好于普通脈沖高度分析器，遠好于普通脈沖高度分析器， f. 測量時間測量時間 根據(jù)對計數(shù)統(tǒng)計誤差的要求或對檢出限的要求確定根據(jù)對計數(shù)統(tǒng)計誤差的要求或對檢出限的要求確定測量時間，測量時間是根據(jù)待測元素的含量大小而可變測量時間，測量時間是根據(jù)待測元素的含量大小而可變的。的。 (二二)常用定量分析法常用定量分析法 影響影響X射線熒光光譜分析的主要因素是基體射線熒光光譜分析的主要因素是基體效應和譜線干擾。效應和譜線干擾。 譜線干擾的克服辦法：譜線干擾的克服辦法： a.合適地選擇儀器測量條件合適地選擇儀器測量條件, 提高儀器

33、分辨提高儀器分辨本領來減輕干擾；本領來減輕干擾； b.把測定譜線換成沒有干擾的譜線；把測定譜線換成沒有干擾的譜線； c. 降低降低X射線管的管電壓在干擾元素激發(fā)射線管的管電壓在干擾元素激發(fā)電壓以下；電壓以下； d.進行數(shù)學校正。進行數(shù)學校正。 基體效應： 是指樣品的化學組成和物理化學狀態(tài)的變化對分析元素的特征X射線強度所造成的影響。物理化學效應： 是指樣品的均勻性、粒度和表面狀態(tài)及化學態(tài)的變化對分析線強度的影響。吸收增強效應： 是指分析元素熒光譜線出射時受樣品中其它較低激發(fā)能元素的吸收或分析元素受樣品中其它較高激發(fā)能元素熒光譜線的激發(fā)的效應。 消除、減少或校正基體效應的方法分兩類：消除、減少或

34、校正基體效應的方法分兩類： 實驗校正法和數(shù)學校正法。實驗校正法和數(shù)學校正法。 實驗校正法實驗校正法有標準曲線法、內標法、標有標準曲線法、內標法、標準添加法、稀釋法和薄樣法等。準添加法、稀釋法和薄樣法等。 數(shù)學校正法數(shù)學校正法有基本參數(shù)法、影響系數(shù)法有基本參數(shù)法、影響系數(shù)法和兩種方法相結合的方法。影響系數(shù)法有理和兩種方法相結合的方法。影響系數(shù)法有理論影響系數(shù)法和經(jīng)驗影響系數(shù)法。論影響系數(shù)法和經(jīng)驗影響系數(shù)法。 1.實驗校正法實驗校正法 （1 1）校正曲線法）校正曲線法 選取或制備與試樣類似的多個標樣，測其強選取或制備與試樣類似的多個標樣，測其強度值，以標準系列中被測元素的濃度為橫坐標，度值，以標準

35、系列中被測元素的濃度為橫坐標，以相應的以相應的X射線熒光強度為縱坐標，在計算機中射線熒光強度為縱坐標，在計算機中用最小二乘法擬合校正曲線。在相同的條件下測用最小二乘法擬合校正曲線。在相同的條件下測試樣的強度值，即可從曲線上得出其濃度值。其試樣的強度值，即可從曲線上得出其濃度值。其數(shù)學表達式為：數(shù)學表達式為： Ci=EiIi+Di式中：式中：Ei和和Di分別代表曲線的斜率和截距，分別代表曲線的斜率和截距，Ci是是被測元素的濃度，被測元素的濃度，Ii是被測元素的強度。是被測元素的強度。 （2 2）內標法）內標法 內標法是在樣品中加入已知量的內標元素，通內標法是在樣品中加入已知量的內標元素，通過測量

36、被測元素分析線與內標元素特征譜線的強度過測量被測元素分析線與內標元素特征譜線的強度比來進行定量分析的方法。比來進行定量分析的方法。 設樣品中被測元素為設樣品中被測元素為A，選定的內標元素為，選定的內標元素為B。在所有標樣和試樣中加入一定量的內標元素在所有標樣和試樣中加入一定量的內標元素B，測量，測量標樣和試樣中被測元素標樣和試樣中被測元素A的分析線和內標元素的分析線和內標元素B的內的內標線的純強度標線的純強度IA、IB，以標樣分析線和內標線強度比，以標樣分析線和內標線強度比為縱坐標，以標樣濃度為橫坐標，作出為縱坐標，以標樣濃度為橫坐標，作出IA/IBCA的的校準曲線，用試樣分析線和內標線的強度

37、比在校正校準曲線，用試樣分析線和內標線的強度比在校正曲線上找出待測元素的濃度。曲線上找出待測元素的濃度。 （3）標準添加法）標準添加法 質量一定的試樣加入足夠少量的純分析元素，質量一定的試樣加入足夠少量的純分析元素，因試樣中分析元素的濃度產(chǎn)生一定的變化，使強度因試樣中分析元素的濃度產(chǎn)生一定的變化，使強度發(fā)生變化，據(jù)此進行基體效應校正。發(fā)生變化，據(jù)此進行基體效應校正。 取幾份質量相等的樣品，留下一份，其余樣品取幾份質量相等的樣品，留下一份，其余樣品分別加入不同（遞增量）的純分析元素標準物質，分別加入不同（遞增量）的純分析元素標準物質，然后對這幾份樣品進行分析元素的強度測定，以分然后對這幾份樣品進行分析元素的強度測定，以分析元素的強度為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制校正析元素的強度為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制校正曲線，將校正曲線外延交于橫坐標，交點對應的濃曲線，將校正曲線外延交于橫坐標，交點對應的濃度即是分析元素的濃度度即是分析元素的濃度。 （4）稀釋法）稀釋法 稀釋法是加入稀釋劑，使試樣和標樣的吸收系數(shù)接稀釋法是加入稀釋劑，使試樣和標樣的吸收系數(shù)接近到同一數(shù)值，進行基體效應的校正。近到同一數(shù)值，進行基體效應的校正。 （5）薄樣法）薄樣法 薄樣法是根據(jù)單位面積內分析元素的質量與分析線薄樣法是根據(jù)單位面積內分析元素的質量與分析線強度成正比的關