第1章X射線熒光分析3EDXRF分析方法的定性定量分析

1第一章X射線熒光分析——EDXRF分析方法的定性定量分析成都理工大學(xué)核自學(xué)院成都理工大學(xué)李丹核分析基礎(chǔ)及應(yīng)用

本文檔共101頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分2主要內(nèi)容第一節(jié)X射線的儀器譜第二節(jié)定性分析第三節(jié)定量分析第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能測(cè)試第五節(jié)樣品制備第六節(jié)

數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估第七節(jié)應(yīng)用第八節(jié)X射線的防護(hù)本文檔共101頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分3理論譜形態(tài)第一節(jié)X射線的儀器譜IE本文檔共101頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分4儀器譜形態(tài)第一節(jié)X射線的儀器譜低原子系數(shù)元素特征熒光的儀器譜(光管激發(fā))本文檔共101頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分5第一節(jié)X射線的儀器譜中等原子系數(shù)元素特征熒光的儀器譜(Pu源激發(fā))本文檔共101頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分6第一節(jié)X射線的儀器譜高原子系數(shù)元素特征熒光的儀器譜(Am源激發(fā))本文檔共101頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分7儀器譜形態(tài)第一節(jié)X射線的儀器譜不同分辨率的探測(cè)裝置，譜線寬度變化很大。干擾譜線窗和探測(cè)器的X射線入射窗、電極、探測(cè)器結(jié)構(gòu)材料的X射線試樣支撐物、放射源外殼和準(zhǔn)直器、探測(cè)器外殼、探測(cè)器密封材料激發(fā)源的雜質(zhì)和背散射

238Pu含241Am雜質(zhì)本文檔共101頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分8

包括：譜原始數(shù)據(jù)的光滑、峰位和凈面積的確定、重峰的分解技術(shù)。

譜原始數(shù)據(jù)的光滑由于射線和探測(cè)器中固有的統(tǒng)計(jì)漲落、電子學(xué)噪聲的影響，儀器所得譜數(shù)據(jù)有很大的統(tǒng)計(jì)漲落。表現(xiàn)為尋峰過程丟失弱峰或出現(xiàn)假峰、峰凈面積誤差加大。譜光滑，就是以一定的數(shù)學(xué)方法對(duì)譜線進(jìn)行處理，減小譜數(shù)據(jù)中的統(tǒng)計(jì)漲落。要求光滑后盡可能保留有意義的各特征，峰的形狀與面積不能有太大變化。X熒光譜線的解析第一節(jié)X射線的儀器譜本文檔共101頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分9譜原始數(shù)據(jù)的光滑對(duì)譜線的光滑通常用數(shù)字濾波器，可提高信噪比，原始譜數(shù)據(jù)實(shí)際是噪聲(譜線中的統(tǒng)計(jì)漲落)和信號(hào)(峰函數(shù)與本底函數(shù))主要使用最小乘移動(dòng)平滑方法，還有采用高斯濾波器的平滑方法X熒光譜線的解析第一節(jié)X射線的儀器譜本文檔共101頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分10峰位和凈峰面積的確定在譜線的定性分析中，只有正確找到譜線中全部峰的位置，才能根據(jù)峰的能量來確定被測(cè)樣品中是否含有某種核素好的尋峰方法：有比較高的重峰分解能力，能確定相互距離很近的峰的峰位能識(shí)別弱峰，特別是位于高本底上的弱峰。假峰出現(xiàn)的幾率小簡(jiǎn)單比較法、一階導(dǎo)數(shù)法、二階導(dǎo)數(shù)法、三階差分尋峰法、協(xié)方差尋峰法、線性擬合尋峰法。X熒光譜線的解析第一節(jié)X射線的儀器譜本文檔共101頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分11峰位和凈峰面積的確定凈峰面積的計(jì)算是X熒光分析中的主要工作之一凈峰面積與儀器所接收的射線數(shù)目成正比計(jì)算方法：直接法、函數(shù)擬合法X熒光譜線的解析第一節(jié)X射線的儀器譜本文檔共101頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分12峰位和凈峰面積的確定直接法：適合于計(jì)算單峰的凈面積，方法簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度快，但只有在峰的高度大、能量分辨率比較高、峰區(qū)比較窄時(shí)，才能獲得較滿意的計(jì)算精度函數(shù)擬合法：既適合單峰，也適合重峰中各個(gè)組分峰的凈峰面積的計(jì)算。計(jì)算過程復(fù)雜，但精度高直接法有：全峰面積法、Covell法、Wason法、Quittner法X熒光譜線的解析第一節(jié)X射線的儀器譜本文檔共101頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分13重峰的分解技術(shù)當(dāng)被分析譜線不是單峰時(shí)，要確定目標(biāo)譜線的凈峰面積，就必需進(jìn)行重峰分解解決相鄰譜線重疊干擾的重峰分解法主要三類：剝譜法：將譜線的重疊視為譜數(shù)據(jù)線性疊加，從而以多元線性方程實(shí)現(xiàn)扣除干擾譜線譜函數(shù)擬合法：將每一重疊譜線用一高斯函數(shù)擬合，從而實(shí)現(xiàn)重疊譜線分解利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法實(shí)現(xiàn)重疊譜線分解。X熒光譜線的解析第一節(jié)X射線的儀器譜本文檔共101頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分14能量刻度第二節(jié)定性分析基本方法：用能量已知的放射源或已知元素樣片在放射源激發(fā)下產(chǎn)生的X射線熒光照射探測(cè)器，并記錄X射線譜的峰位，然后作圖或進(jìn)行曲線擬合，求得能量-峰位關(guān)系曲線或表達(dá)式。Ich/E本文檔共101頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分15能量刻度第二節(jié)定性分析半導(dǎo)體探測(cè)器分辨率、線性好，可在很大能量范圍內(nèi)，保持能量-峰位之間的直線關(guān)系。一般用兩點(diǎn)法——注意兩點(diǎn)的選擇Ech本文檔共101頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分16能量刻度第二節(jié)定性分析由于儀器的穩(wěn)定性和過載特性不完善，會(huì)改變刻度曲線參數(shù)，故能量刻度應(yīng)在環(huán)境良好，電源穩(wěn)定，儀器充分預(yù)熱之后進(jìn)行。本文檔共101頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分17元素識(shí)別第二節(jié)定性分析簡(jiǎn)單情況——莫塞萊定律。復(fù)雜情況——先對(duì)譜線鑒別，判斷是X射線熒光譜還是元素X射線儀器譜中的附加譜線；若是X射線熒光譜，再進(jìn)一步判斷是K系還是L系譜線；最后再進(jìn)行元素識(shí)別，完成定性分析。鑒別判斷依據(jù)：元素的X射線熒光能量-莫塞萊定律；元素X射線譜系的組成，其能量關(guān)系和分支比；X射線儀器譜的形態(tài)、各附加譜線之間的能量關(guān)系和計(jì)數(shù)率關(guān)系。本文檔共101頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分18元素識(shí)別第二節(jié)定性分析實(shí)例:鈦鈾礦較高含量Ti、少量Mn、Fe、Pb、Th和高含量U；Ti可見TiKβ作旁證，Pb、Th、U都有一組能量準(zhǔn)確的L系譜線存在；低能端連續(xù)本底；檢驗(yàn)各元素分支比，ThL系太弱，計(jì)算誤差大。UL系分支比正常。PbLγ(14.8keV)分支比加大，故存在另一能量相近譜線，YKα(14.96keV)。較高含量Ti、U和少量Mn、Fe、Y、Pb、Th本文檔共101頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分19干擾因素第二節(jié)定性分析元素間譜線重疊不同元素的特征熒光，能量(波長(zhǎng))不同，但相差甚微。

Si：1.74keV；Al：1.49keV分辨困難！每個(gè)元素的特征熒光都有多條分支，相鄰元素的特征熒光往往互相交錯(cuò)。

MnKβ：6.49keV；FeKα：6.40keV產(chǎn)生干擾！重元素的外層(L系)熒光與較輕元素的內(nèi)層(K系)熒光，能量(波長(zhǎng))互為交錯(cuò)，十分嚴(yán)重。

PbLα：10.549keV；AsKα：10.543keV

產(chǎn)生干擾！散射本底探測(cè)器結(jié)構(gòu)物質(zhì)被激發(fā)關(guān)鍵：認(rèn)準(zhǔn)、測(cè)準(zhǔn)待測(cè)元素的特征熒光！本文檔共101頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分20定量分析方法——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法選一批（10～50個(gè)）有代表性的樣品，經(jīng)精確分析后作“標(biāo)準(zhǔn)樣品”，然后建立待測(cè)元素“含量”與其特征熒光“強(qiáng)度”之間的函數(shù)關(guān)系。本方法可靠性高！使用最多！第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分21基體效應(yīng)校正技術(shù)基體效應(yīng)：樣品中基本化學(xué)組成和物理、化學(xué)狀態(tài)的變化，對(duì)X射線熒光分析結(jié)果的影響的統(tǒng)稱。樣品的基本化學(xué)組成的變化引起的特征吸收效應(yīng)和激發(fā)效應(yīng)是室內(nèi)分析的主要誤差來源。對(duì)原位分析，測(cè)量面凹凸不平、目標(biāo)元素和干擾元素的分布不均勻、顆粒度變化是誤差來源?；w：整個(gè)待測(cè)樣品，它包括待測(cè)元素和非待測(cè)元素在內(nèi)的全部組成。第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分22例如：待測(cè)物質(zhì)中存在A、B兩種元素，它們都能被激發(fā)源的初級(jí)射線激發(fā)。入射射線ABA特征X射線B特征X射線A元素的特征X射線能量大于B元素的吸收限。初級(jí)射線激發(fā)B，得到B元素的特征X射線(一次熒光)初級(jí)射線激發(fā)A，得到A元素的特征X射線(一次熒光)A的一次熒光可能激發(fā)B，A的一次熒光被吸收，能量轉(zhuǎn)變?yōu)锽的特征X射線（二次熒光）基體效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分23入射射線ABA特征X射線B特征X射線吸收效應(yīng)：當(dāng)研究A元素時(shí)，由于B元素的存在，使起特征X射線照射量率減弱。增強(qiáng)效應(yīng)：當(dāng)研究B元素時(shí)，由于A元素的存在，使起特征X射線照射量率增加。特征吸收：當(dāng)A元素的特征X射線稍大于B元素的吸收限時(shí)，A元素特征X射線被B元素明顯吸收。基體效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分24實(shí)例：銅鎳礦中測(cè)定銅和鎳含量Fe的吸收線K=7.11keVNi的K系特征X射線E=7.48keVCu的K系特征X射線E=8.05keV實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)鐵含量由5%增至10%時(shí)，Cu的K系特征X射線照射量率下降20%；Ni的吸收將更強(qiáng)烈由于基體效應(yīng)的存在，使元素特征X射線的計(jì)數(shù)率與其含量之間偏離了線性關(guān)系基體效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分25(1)“特散比”法以特征熒光強(qiáng)度(Ik)與入射射線的反散射射線強(qiáng)度(Is)之比(R=Ik/Is)代替Ik來計(jì)算待測(cè)元素的含量，可以有效地克服“輕元素”的吸收效應(yīng)和待測(cè)元素本身的“自吸收效應(yīng)”。適用于：巖石、土壤；輕元素組成的物質(zhì)；礦石……基體效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分26(1)“特散比”法選取的散射射線能量應(yīng)盡可能地靠近特征X射線的能量。但在實(shí)際工作中，應(yīng)考慮到測(cè)量系統(tǒng)的能量分辨率，不使散射峰和特征X射線峰產(chǎn)生重疊干擾。待測(cè)物質(zhì)中，在特征X射線能量與散射射線能量之間應(yīng)不存在主要干擾元素的吸收限。否則將導(dǎo)致主要干擾元素對(duì)散射射線的特征吸收?；w效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分27(2)影響系數(shù)法——多元回歸法基體效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分28(2)影響系數(shù)法——多元回歸法認(rèn)為待測(cè)樣品中的其它元素對(duì)待測(cè)特征熒光強(qiáng)度(Ik)的影響程度，與這些元素的熒光強(qiáng)度(Ij)成正比，因此，采用多項(xiàng)式來計(jì)算待測(cè)元素的含量。適用于：合金；多元素樣品；礦石……方程中一般只需取1～3個(gè)主要干擾元素，多了易引起方程式的不穩(wěn)定！基體效應(yīng)校正技術(shù)第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分29(1)不平度效應(yīng)由測(cè)量表面凹凸不平對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響稱不平度效應(yīng)。四種類型：凸型、凹型、凹凸型、平整型。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分30(1)不平度效應(yīng)物理分析角度主要表現(xiàn)：源初級(jí)射線和次級(jí)射線在空氣中路程的變化探測(cè)器的有效探測(cè)面積的減小或增大遮蓋和屏蔽射線束其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分31(1)不平度效應(yīng)塊狀巖礦石的原位X輻射取樣，不平度效應(yīng)嚴(yán)重，必須加以考慮。在冶金工業(yè)中，塊狀合金樣品的原位輻射取樣也存在不平度效應(yīng)。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分32(2)不均勻效應(yīng)在原位X輻射取樣工作中，主要體現(xiàn)在兩方面。顆粒度效應(yīng)——被測(cè)樣品顆粒度的變化對(duì)原位X輻射取樣結(jié)果的影響。礦化不均勻效應(yīng)——對(duì)塊狀巖礦石，由于礦化不均勻引起取樣結(jié)果的變化。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分33(2)不均勻效應(yīng)顆粒度效應(yīng)顆粒形狀：球形、正立方形、長(zhǎng)方形、片狀……填充度——在粉末樣品中，除了固體顆粒外，在它們的間隙中還充滿著空氣，我們把樣品中各種固體顆粒的總體積和樣品體積的比值稱作填充度。體密度效應(yīng)——對(duì)于同一個(gè)樣品，一般體密度越大，即填充度越大，熒光照射量率就越大。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分34(2)不均勻效應(yīng)顆粒度效應(yīng)對(duì)于未壓過的粉末樣品，體密度和粉末的顆粒度有關(guān)。為減小體密度效應(yīng)，分析樣品時(shí)，應(yīng)盡量采用經(jīng)壓過的恒定體密度的樣品。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分35(2)不均勻效應(yīng)礦化不均勻效應(yīng)原生產(chǎn)狀條件下的礦體，其礦物組分分布是很不均勻的。將X射線熒光儀探頭置于礦體表面上逐點(diǎn)測(cè)量，進(jìn)而測(cè)定其地質(zhì)品位時(shí)，礦化不均勻現(xiàn)象往往給測(cè)量結(jié)果帶來不能允許的誤差。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分36(2)不均勻效應(yīng)礦化不均勻效應(yīng)測(cè)網(wǎng)布置不合理。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分37(2)不均勻效應(yīng)礦化不均勻效應(yīng)對(duì)策：“最佳測(cè)網(wǎng)”。以探測(cè)器有效探測(cè)直徑作測(cè)量點(diǎn)距。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分38(3)水分的影響主要表現(xiàn)：水分對(duì)初級(jí)射線和次級(jí)射線(特征X射線和散射射線)的吸收。使儀器記錄的目標(biāo)元素特征X射線計(jì)數(shù)率減小水分對(duì)初級(jí)射線的散射。使散射峰計(jì)數(shù)率增高，本底增大。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分39(3)水分的影響對(duì)于不同礦種，水分影響結(jié)果不同。輕元素礦種和原子序數(shù)較小的中等元素礦種(Fe、Cu等)，其特征X射線能量低，水分對(duì)特征X射線的吸收占優(yōu)勢(shì)。當(dāng)水分增高時(shí)，結(jié)果偏低。其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分40(3)水分的影響對(duì)于不同礦種，水分影響結(jié)果不同。

其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分41(3)水分的影響對(duì)于不同礦種，水分影響結(jié)果不同。對(duì)較高原子序數(shù)礦種，如錫、銻、重晶石等礦種，有水分的影響造成取樣結(jié)果誤差，與其它因素(礦化不均勻、不平度效應(yīng)等)引起的誤差相比，可忽略。

其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分42(4)粉塵的影響由于特征X射線的能量?jī)H幾千電子伏特至幾十千電子伏特，若巖、礦石表面存在粉塵或其它污染物，將屏蔽初級(jí)射線進(jìn)入到巖、礦石表面；且屏蔽來自礦石發(fā)出的目標(biāo)元素特征X射線，產(chǎn)生誤差。對(duì)策：取樣前，對(duì)巖、礦石表面進(jìn)行清洗。

其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分43(4)粉塵的影響由于特征X射線的能量?jī)H幾千電子伏特至幾十千電子伏特，若巖、礦石表面存在粉塵或其它污染物，將屏蔽初級(jí)射線進(jìn)入到巖、礦石表面；且屏蔽來自礦石發(fā)出的目標(biāo)元素特征X射線，產(chǎn)生誤差。對(duì)策：取樣前，對(duì)巖、礦石表面進(jìn)行清洗。

其它干擾因素第三節(jié)定量分析本文檔共101頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分44能量色散法——利用探測(cè)器的固有分別本領(lǐng)，直接探測(cè)樣品的特征熒光。多元素同時(shí)分析，適合現(xiàn)場(chǎng)、快速分析和定性分析。設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低，維護(hù)容易，是X射線熒光分析的發(fā)展方向。第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分45能量色散法——EDXRF三部分——X光源；高分辨率探測(cè)器；電子學(xué)部件及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；省略分光晶體；儀器可小型化。樣品激發(fā)源X射線探測(cè)器第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分46能量色散法——EDXRF便攜式X射線熒光分析儀的工作原理

組成探頭主機(jī)探頭由探測(cè)器、前置放大器、激發(fā)源等組成，完成特征X射線的激發(fā)與探測(cè)主機(jī)由成形放大器、多道分析器（MCA）、多道緩存器(MCB)、計(jì)算機(jī)及外設(shè)、電源（高壓、低壓）等組成，完成對(duì)探測(cè)器信號(hào)的放大、處理及進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理。第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分47能量色散法——EDXRF激發(fā)源發(fā)出的射線輻照樣品后，激發(fā)樣品中的原子并產(chǎn)生特征X射線，熒光入射到探測(cè)器內(nèi)產(chǎn)生脈沖電流，經(jīng)前放轉(zhuǎn)換為電壓脈沖信號(hào)，電壓脈沖的幅度與脈沖電流所攜帶的電量成正比，而電量與熒光的能量成正比，因此，通過主機(jī)電路對(duì)電壓脈沖的幅度進(jìn)行放大、處理和測(cè)量就可以獲知熒光的能量，進(jìn)而測(cè)定元素的種類。脈沖信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的數(shù)量（即儀器計(jì)數(shù)率）與被測(cè)元素特征X射線的照射量率成正比，可計(jì)算對(duì)應(yīng)元素的含量。第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分48便攜式X射線熒光分析儀激發(fā)源同位素源探測(cè)器閃爍計(jì)數(shù)器＋濾片正比計(jì)數(shù)器＋濾片分析元素1種/次2－4種/次檢出限大于100ppm大于100ppm輸出結(jié)果熒光計(jì)數(shù)率熒光計(jì)數(shù)率，含量第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分49激發(fā)源：同位素（238Pu、241Am）探測(cè)器：Si-PIN多元素分析能力：可分析10余種元素/次檢出限(ppm)≤10Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、11~100Co、Ni、Br到Mo、Ag到U101~1000K、Ca、Sc、Cr、Mn、Fe、Tc、Ru、Rh、Pd>1000Al、Si、P、S、Cl、Ar便攜式X射線熒光分析儀第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分50美國(guó)尼通XLt-797WZ分析儀（1.4kg）

美國(guó)伊諾斯XRF-6500（1.6

kg）激發(fā)源小型X射線管（40kV/50uA最大）探測(cè)器Si-PIN分析元素每次可達(dá)18種甚至26種多達(dá)二十余種/次檢出限對(duì)錫料的含鉛量進(jìn)行60秒的檢測(cè)，能達(dá)到大約0.01%(100ppm)的檢測(cè)下限（20-100）×10-6用途合金分析、塑料部件合金分析、塑料部件、土壤、礦石、電子元件便攜式X射線熒光分析儀第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分51激發(fā)源：微型X光管探測(cè)器：Si-PIN多元素分析能力：可分析20余種元素/次對(duì)地球化學(xué)指示元素Cu、As、Pb的檢出限分別為1.3ug/g、1.4ug/g、5.3ug/g，比238Pu同位素源改善了4～10倍便攜式X射線熒光分析儀第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分52激發(fā)源選擇（激發(fā)源能量、照射量率）探測(cè)器選擇后續(xù)電路配置儀器的優(yōu)化組合第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分53穩(wěn)定性穩(wěn)定性包括連續(xù)工作穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。連續(xù)工作穩(wěn)定性——指儀器8h連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)，待測(cè)元素特征熒光強(qiáng)度的瞬時(shí)平均值的最大相對(duì)誤差，以百分?jǐn)?shù)表示。要求連續(xù)工作穩(wěn)定性好于1%。長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性——指儀器使用期間（數(shù)月至數(shù)月不等），儀器測(cè)量結(jié)果的平均變化，這個(gè)變化與元器件的老化有關(guān)，主要是與探測(cè)器性能變壞（如晶體潮解、光電倍增管老化、正比計(jì)數(shù)管的分辨率變壞等）有關(guān)。要求好于2%，如變差，應(yīng)重新調(diào)試、標(biāo)定儀器，并更換必要的零部件。儀器的性能指標(biāo)第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分54能量分辨率對(duì)于閃爍探測(cè)器，能量分辨率應(yīng)達(dá)到80%~100%(對(duì)5.9keV射線)。對(duì)正比計(jì)數(shù)器，能量分辨率應(yīng)達(dá)到14%~17%(對(duì)5.9keV射線)。儀器的性能指標(biāo)第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分55探測(cè)效率與探測(cè)器種類有關(guān)，當(dāng)待測(cè)X射線的能量和探測(cè)器種類固定時(shí)，探測(cè)效率取決于探測(cè)器的規(guī)格、形狀、大小，應(yīng)適合地選擇探測(cè)器的種類、規(guī)格、大小尺寸，以提高對(duì)待測(cè)X射線的探測(cè)效率，降低干擾元素的熒光探測(cè)效率。一般，探測(cè)效率不低于20%~40%。儀器的性能指標(biāo)第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分56功耗便攜式儀器應(yīng)盡量采用低功耗元件，儀器總功耗一般應(yīng)小于2W，電池至少可供連續(xù)工作8h以上。智能化程度便攜式儀器應(yīng)盡量微機(jī)化或采用微處理器控制，儀器應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和處理功能，軟件應(yīng)滿足實(shí)際工作需要。儀器的性能指標(biāo)第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第56頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分57體積、重量為便于攜帶，應(yīng)盡量減小儀器體積和重量。可靠性和抗干擾能力，等等。儀器的性能指標(biāo)第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第57頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分58已能夠分開相鄰元素的Kα譜峰——可多元素同時(shí)分析。無法分開相鄰元素的Kα和Kβ譜峰——造成譜峰干擾。儀器的性能指標(biāo)第四節(jié)儀器的優(yōu)化組合及性能指標(biāo)本文檔共101頁；當(dāng)前第58頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分59樣品——從總體中采集的在一定程度上能代表總體特性的物質(zhì)。也稱待測(cè)樣品，需要測(cè)定的元素稱待測(cè)元素或目標(biāo)元素。標(biāo)準(zhǔn)樣品——簡(jiǎn)稱標(biāo)樣，在某一個(gè)或幾個(gè)特征上是已知的、具有較高準(zhǔn)確度的、可信賴的公認(rèn)值或權(quán)威機(jī)構(gòu)的推薦值?；靖拍畹谖骞?jié)樣品制備標(biāo)樣能量標(biāo)樣含量標(biāo)樣本文檔共101頁；當(dāng)前第59頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分60能量標(biāo)樣——能自發(fā)地或在一定激發(fā)源的激發(fā)下能發(fā)射能量已知的電磁輻射。作為儀器的能量刻度標(biāo)準(zhǔn)使用?；靖拍畹谖骞?jié)樣品制備能量標(biāo)樣低能放射性核素源：55Fe、108Cd、241Am用純?cè)鼗蚣冊(cè)匮趸锱c聚乙烯塑料混合熱壓成圓片本文檔共101頁；當(dāng)前第60頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分61含量標(biāo)樣——是相對(duì)測(cè)量中作為含量標(biāo)準(zhǔn)的一種物質(zhì)，是確定工作曲線參數(shù)的關(guān)鍵和依據(jù)?；靖拍畹谖骞?jié)樣品制備對(duì)標(biāo)樣的一般要求：待測(cè)元素含量準(zhǔn)確可靠；具有多個(gè)含量不同的標(biāo)準(zhǔn)系列；化學(xué)組成和物理性質(zhì)與待測(cè)樣品一致；物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，便于長(zhǎng)期保存和使用。本文檔共101頁；當(dāng)前第61頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分62樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備研磨；縮分；干燥；保存。本文檔共101頁；當(dāng)前第62頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分63樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備研磨——粉碎、研磨、混勻簡(jiǎn)單方法：粉碎到100~120目，然后在瑪瑙研缽中研磨30分鐘以上。本文檔共101頁；當(dāng)前第63頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分64樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備本文檔共101頁；當(dāng)前第64頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分65制備方法第五節(jié)樣品制備目數(shù)，即孔數(shù)，每平方英寸上的孔目數(shù)。目數(shù)越大孔徑越小本文檔共101頁；當(dāng)前第65頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分66樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備研磨——粉碎、研磨、混勻防止樣品污染：設(shè)法減少污染；選擇工具的物質(zhì)成分，使引入雜質(zhì)的譜線不致干擾待測(cè)元素譜線。本文檔共101頁；當(dāng)前第66頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分67樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備縮分——在保證其代表性的前提下，減小其樣品量。樣品每進(jìn)行一次縮分前，均需將樣品充分混勻?？s分后所得樣品的重量，必須大于當(dāng)時(shí)顆粒直徑情況下所要求的樣品最小可靠重量。Q—樣品留量kg；d—樣品顆粒最大直徑mm；k—縮分系數(shù)，0.2本文檔共101頁；當(dāng)前第67頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分68樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備干燥——去水份烘箱中105~110℃下烘干1小時(shí)。本文檔共101頁；當(dāng)前第68頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分69樣品預(yù)加工制備方法第五節(jié)樣品制備保存——一般用牢固的牛皮紙樣袋裝好，詳細(xì)標(biāo)明取樣地、取樣位置、取樣時(shí)間、取樣編號(hào)、分析編號(hào)及其它必要信息。重量少的，先用光滑的描圖紙、硫酸紙包好，在注明取樣編號(hào)后再放入紙袋。注意防潮和防氧化，重要樣品放干燥缸。本文檔共101頁；當(dāng)前第69頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分70粉末樣制備制備方法第五節(jié)樣品制備直接裝填；壓塊法。直接裝填——將預(yù)加工的粉末狀樣品，直接裝入薄底樣杯中，用有機(jī)玻璃或鋁制成的壓片壓實(shí)。杯底為可更換的有機(jī)薄膜，4~6um本文檔共101頁；當(dāng)前第70頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分71粉末樣制備制備方法第五節(jié)樣品制備壓塊法——壓餅法，將粉末樣放在一定形狀的鋼模中，壓機(jī)加壓使之成為結(jié)實(shí)的餅狀。本文檔共101頁；當(dāng)前第71頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分72能量色散X熒光分析受到多種因素的影響。為了獲得可靠和準(zhǔn)確的取樣結(jié)果，就必須盡量減少各種因素的影響。因此有必要了解其誤差的來源與影響方式。誤差分三類：1.過失誤差：取樣中操作錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)讀錯(cuò)、記錯(cuò)等，這是一類人為造成的誤差，因而，也是可以避免的。第六節(jié)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估本文檔共101頁；當(dāng)前第72頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分73誤差分三類：2.統(tǒng)計(jì)誤差：由微觀粒子的統(tǒng)計(jì)漲落所引起的，它反映了精確度?？梢钥刂平y(tǒng)計(jì)誤差的大小，以達(dá)到足夠的測(cè)量精度。3.系統(tǒng)誤差：按一定規(guī)律變化的誤差，如系統(tǒng)偏低或偏高。它確定準(zhǔn)確度。它往往是基體效應(yīng)、譜線重疊、測(cè)量面上的覆蓋物等影響造成，需針對(duì)產(chǎn)生原因采取措施。第六節(jié)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估本文檔共101頁；當(dāng)前第73頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分74能量色散X熒光分析方法作為獲知樣品或巖石、土壤中元素含量的一種分析測(cè)試手段。顯然，準(zhǔn)確度、精確度和檢出限是檢驗(yàn)或評(píng)價(jià)X熒光分析結(jié)果的重要指標(biāo)。

第六節(jié)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估本文檔共101頁；當(dāng)前第74頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分75準(zhǔn)確度是測(cè)定值與真值符合的程度。

1.準(zhǔn)確度誤差（絕對(duì)誤差△Ci）就是測(cè)定值與真值之間的差

Ci為測(cè)量值；Co為推薦值

平均絕對(duì)誤差則為各次測(cè)量的絕對(duì)誤差取絕對(duì)值后再求平均值

絕對(duì)誤差與真值之比值稱為相對(duì)誤差（ηi）

平均相對(duì)誤差則為各次測(cè)量的相對(duì)誤差取絕對(duì)值后再求平均值

第六節(jié)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估本文檔共101頁；當(dāng)前第75頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分76精確度是指分析同一樣品時(shí)，重復(fù)分析結(jié)果間的一致性。2.精確度重復(fù)分析結(jié)果越一致，表明精確度越高。

分析精確度的好壞，取決于測(cè)定過程的偶然誤差的大小，精確度的評(píng)估是通過對(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)行n次測(cè)定獲得的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)統(tǒng)計(jì)得到第六節(jié)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估本文檔共101頁；當(dāng)前第76頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分77檢出限反映的是某一種分析方法或分析儀能可靠測(cè)定的最低元素含量。2.檢出限

通過對(duì)低含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量獲得的儀器譜，以該元素特征X射線全能峰計(jì)數(shù)（凈峰面積）大于或等于該全能峰能量窗內(nèi)本底計(jì)數(shù)（面積）的三倍均方差來確定S為被測(cè)元素特征峰能區(qū)內(nèi)本底計(jì)數(shù)(Ib)的均方差A(yù)為儀器對(duì)該元素的分析靈敏度，單位：計(jì)數(shù)/(μg/g)

第六節(jié)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評(píng)估本文檔共101頁；當(dāng)前第77頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分78第七節(jié)應(yīng)用1.探索與研究煤樣A中發(fā)現(xiàn)：鈧(Sc)、鈦(Ti)樣品B樣品A本文檔共101頁；當(dāng)前第78頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分791.探索與研究實(shí)測(cè)銅陽極泥的X射線熒光光譜圖

第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前第79頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分80元素GSS-3GSS-5GSS-8GSS-9GSD-12GSD-13GSD-14K,%推薦值2.521.252.011.642.423.241.91測(cè)定值2.331.122.352.232.152.961.85Ca,%推薦值0.910.075.903.570.830.242.50測(cè)定值0.910.236.023.520.770.332.24Mn,ppm推薦值304136065052014002181230測(cè)定值422141454555814061871149Fe,%推薦值1.408.823.133.363.411.026.64測(cè)定值1.539.223.043.463.491.145.9Cu,ppm推薦值11.414424.32612301166測(cè)定值12.8314828.529.912308.5754.8Zn,ppm推薦值31494686149816165測(cè)定值30.849257.172.049814.3168As,ppm推薦值4.441212.78.41152.018測(cè)定值5.16397/4.56152/26Srppm推薦值380422361652486218測(cè)定值40282.721416238.070.91802.現(xiàn)場(chǎng)快速分析第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前第80頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分81樣品種類推薦值(%)XRF分析值(%)平均誤差(%)WNiWCuCNiCCuENiECu精Ⅱ泡沫1.490.981.50±0.0130.97±0.00890.01-0.01銅粗選泡沫1.1320.051.18±0.02920.03±0.1010.05-0.02銅精選中礦1.822.971.80±0.0182.85±0.048-0.02-0.12原礦0.541.050.54±0.0101.05±0.0120.000.00混合精礦3.262.843.26±0.0512.95±0.0790.000.11精Ⅲ泡沫2.921.492.92±0.0291.49±0.0130.000.00混合泡沫4.413.964.40±0.0693.82±0.083-0.01-0.14掃選給礦0.350.230.33±0.00550.24±0.0089-0.020.01尾礦0.170.150.18±0.00440.14±0.00450.01-0.01銅精礦0.6529.110.59±0.01328.96±0.106-0.06-0.152.現(xiàn)場(chǎng)快速分析第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前第81頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分823.原位分析與無損分析第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前第82頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分833.原位分析與無損分析第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前第83頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分844.在線分析與載流分析第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前第84頁；編輯于星期三\8點(diǎn)4分854.在線分析與載流分析美國(guó)EMC公司研制X-RAY在線測(cè)厚儀第七節(jié)應(yīng)用本文檔共101頁；當(dāng)前