X射线荧光光谱检测多层薄膜样品的增强效应研究

研究了X射线荧光光谱检测多层薄膜样品的增强效应。根据多层膜中的X荧光强度理论计算公式编写了计算机程序,并计算了Zn/Fe和Fe/Zn双层膜样品中不同薄膜厚度时Fe Kα的一次荧光强度、二次荧光强度、二次荧光与一次荧光强度比以及二次荧光在总荧光强度中比例。研究发现,在多层膜样品的X射线荧光分析中,激发条件不变的情况下,元素谱线的一次荧光相对强度、二次荧光相对强度和二次荧光在总荧光强度中所占比例都随薄膜厚度及位置的变化而变化。当Fe和Zn层厚度相同时,随厚度的变化,对于Fe/Zn样品,Fe Kα二次荧光强度占总荧光强度最高为9％,而对于Zn/Fe样品这一比例最高可达35％。     

掠发射X射线荧光强度的实验研究

文章探讨掠发射 X射线荧光强度与 X射线管阳极高压的关系。依据实验结果 ,掠发射 X射线荧光强度随 X射线管阳极高压的增大而增加 ,因此采用高的 X射线管阳极高压 ,有利于减小 X射线荧光的测量时间 ,提高掠发射 X射线荧光分析的速度     

用X射线荧光光谱法非破坏测定多元合金薄膜的组分和厚度

本文用X射线荧光光谱法,不破坏样品,测定三元合金薄膜的组份。此法无需制备任何相似的固体标样或纯元素的块状标样,而是利用含已知组份的滤纸片作为标样。滤纸片标样制作简便、快速,并且能长期稳定。由薄膜中元素所发出的特征X射线强度与其面密度之间的一组联立方程解出薄膜成份,利用衬底中元素的特征X射线强度随膜厚增大而衰减的定量关系确定膜厚。利用本文的方法可以同时测定薄膜的成分和厚度。 关键词：     

K荧光辐射场MC模拟与能谱测量分析

K荧光辐射装置可填补国内超大型测量面积核辐射探测器计量检定需求,该装置具通量高、能量点多、单色性好、有成本低、即开即用等优势。其原理是X射线光机发射出的X射线轰击辐射体材料产生多种特征X射线即荧光射线,在荧光射线出射路径上加入次级过滤器吸收掉多余的射线以提高荧光纯度,辐射体以及次级过滤器的材料厚度值与荧光产额、纯度直接相关。通过MC（Monte Carlo）程序计算荧光装置各项指标参数结果,指导后期试验装置的建立和研究,MCNP5（Monte Carlo N Particle Transport Code）软件模拟Cs₂SO₄辐射体数据表明：荧光装置具有良好的屏蔽和准直的效果,荧光以辐射体中心垂直面呈对称逐渐减小分布;荧光产额随着辐射体厚度的增加逐渐增大,但存在相对饱和厚度值,即辐射体达到一定厚度值以后,荧光产额不再随辐射体厚度的增加而增大,而是趋于饱和状态;为获取单一能量荧光辐射场,在荧光出射束方向增加次级过滤器TeO₂材料,其吸收L,K_β射线会远远大于K_α射线,以达到消除L,K_β射线保留K_α射线目的,形成单能的参考辐射场;在距离辐射体中心30 cm处,通过多组数据表明,次级过滤厚度为0.035 cm时,荧光纯度94.521%为最大且荧光产额最高;荧光纯度随着次级过滤器材料的厚度增加呈现先增加后逐渐减小的趋势;使用LEHGe探测器实际测量获取K荧光辐射装置能谱数据,通过ROOT程序对测量能谱数据处理和分析,拟合出K_α1和K_α2能量点的峰位道址误差小于0.005%,测量分析出其能量值与理论值偏差分别为0.19%,0.23%,测量结果与实际理论能量值相符。测量结果可验证MCNP5程序计算出的次级过滤器材料具有良好吸收效果且实现了单能荧光参考辐射场。     

铬渣中铬,镍,锌,锰和铁的X射线荧光法测定

本文首次研究了用X射线荧光光谱法测定铬渣中Cr、Zn、Ni、Mn和Fe元素的模拟标样,样品直接压片不经化学处理。用稀释样品校正试样的基体效应。用人工模拟标样所建立的元素浓度与X射线强度间的线性函数关系令人满意,所试元素的线性相关系数均在0.99以上,测定结果与化学法基本一致。Cr的检测下限为0.036%;Fe为0.039%;Ni为35.33μg/g;Mn为498.18μg/g;Zn为55.61μg/g。各元素的相对标准偏差均低于2.48%。并首次用非线性方法研究了铬渣样品稀释比中Cr、Ni、Zn、Mn、Fe与X射线强度的线性关系。     

微区X射线荧光成像技术在岩心分析中的应用

微区X射线荧光（Micro-XRF）分析技术是通过微小的X射线光束照射样品，对样品进行原位成分观测的无损分析手段之一，具有灵敏度高、速度快和准确性高的特点。采用微区X射线荧光光谱仪（M6 JETSTREAM）对安徽铜陵冬瓜山铜矿床四段岩心样品进行面扫描，分析不同矿层共17种元素区域分布特征、空间分布规律及组合关系等，结果表明：（1）Cu和Fe两种成矿元素高值空间分布区域基本不重叠，S与Fe分布范围高度重叠，关系密切，微量元素Ni，Bi，Pb，Zn，Si，Na与Cu密切相关，而Ti，Al，K与Fe具有弱相关性；（2）垂向上，Fe元素含量随深度增加逐步增大，而Cu元素含量呈降低趋势，其他元素也随深度呈下降趋势；（3）元素分布受石炭纪中期海底喷流沉积成矿作用和岩浆热液成矿作用叠加改造作用明显；（4）该钻孔矿石矿物以磁黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿为主，垂向上组合规律明显，脉石矿物以石英、石榴子石和透辉石为主。该技术通过分析元素空间分布规律、相关性以及矿物组合和分配关系等可对元素富集和运移以及对矿床的成矿机制、成因模式等地质环境和地质过程提供新认识和新证据。结合矿床地球化学特征的分布模式，微量元素可作为寻找主矿种的指示元素，为深部找矿提供依据。此外，该技术能作为预分析技术快速筛选出感兴趣的信息和位置，为后期各种更高精度的微区分析提供不同尺度、不同层次的元素分布信息。     

黄河水悬浮泥沙中金属含量的X射线荧光法测定

本文研究X射线荧光压片法测定黄河水悬浮泥沙中Cu、Zn、Ni、Mn、Fe、Zr、Sr、Rb、Ti元素的条件，并用峰背比法和非线性方法研究了样品稀释比与X射线强度间的线性关系。本法用GSD参考标样所建立的元素含量与X射线强度间的线性函数式线性良好，相关系数R值除Ti为0.98外，其余8种元素均在0.99以上，其余8种元素均在0.99以上。方法的可靠性用GSD参考标样检验，各元素测定结果的相对标准偏差均在3.6%以下。     

5d电子掺杂的SmFe_(1-x)Ir_xAsO铁基超导体的合成及物性

通过在SmFeAsO中Fe位上掺入5d过渡金属Ir,得到了一种新的铁基超导体SmFe1-xIrxAsO,当x=0.05时,样品表现出超导电性,超导转变温度为8K,当x=0.15时,超导转变温度达到最大值17.3K.X射线衍射结果表明所有样品均属四方ZrCuSiAs-type结构,SEM结果表明SmFe1-xIrxAsO样品具有片层状形貌特征.随着Ir掺杂量的增大,晶格参数a增大而c减小,结合EDX数据,表明Ir掺入了SmFeAsO晶格当中.     

X射线荧光法测定土壤中的金属含量

本文叙述了用波长色散X射线荧光光谱测定环境土壤样品中Pb、Zr、Sr、Rb、Zn、Cu、Ni、Fe、Mn、Ti元素的条件，用GSD参考标样建立的元素含量与X射线强度间的函数式线性良好，方法的可靠性用GSD参考标样检验，各元素测定结果的相对标准偏差均在4.85%以下。文中还讨论了用非线性方法研究样品稀释比与X射线强度间的线性关系。同一样品中各元素稀释比与X射线强度间的非线性关系，可用线性的经验方程表示。     

超细粉末压片制样X射线荧光光谱测定碳酸岩样品中多种元素及CO_2

粉末压片X射线荧光光谱分析碳酸岩的误差主要来自粒度效应和矿物效应。为消除粒度效应影响,采用超细粉末压片制样准确测定了碳酸岩中的多种元素和CO2。使用德国FRITSCH行星式球磨机,碳化钨研磨介质将碳酸岩进行超细粉碎,为了克服团聚效应,采用了湿法研磨。随颗粒度的减小,样品表面形态更平整、光滑,康普顿散射效应减小。研究了粒度变化对各元素分析线强度的影响,通常荧光强度随粒度减小而增加。当多个组分的颗粒度减小时,S,Si,Mg的强度将增加,Ca,Al,Ti,K的强度将减小,这取决于各自的质量吸收系数。研究了粒度变化对矿物物相组成的影响。计算了各分析元素分析线的穿透厚度,当样品的粒度碎至元素分析线的穿透厚度以下时,荧光强度受粒度的影响减小。实验发现当样品碎至d95≤8μm时,基本消除了颗粒度效应影响,压片法制样,理论α系数、经验系数法结合校正基体效应,可准确测定碳酸岩样品中14个元素,方法的精密度大大改善,除Na2O外,RSD2%。C是超轻元素,荧光产额低且干扰严重。实验采用PX4人工多层膜晶体,粗准直器,X射线荧光光谱可定量测定碳酸岩中的CO2。试验发现C的测量强度随测量次数的增加而增加,且随放置时间的增加而增加(即使在干燥器中存放),因此建议使用新制的样片测定CO2。     

基于“邻近有效激发模型”计算透射面次级X射线强度

分析了实验所得低能γ光子及X射线在Fe和Cu箔透射面产生的次级特征X射线强度测量结果,由此建立起“邻近有效激发模型”。该模型所得结果与实验值在一定范围内相当好地符合。     

高压覆膜制样X射线荧光光谱法测定土壤和水系沉积物中的氯研究

氯是化探样品分析中的重要元素,而X射线荧光光谱法是测定卤族元素的重要技术手段。已有研究表明,X射线荧光光谱法在测定氯时,同一样片中氯的测定值随重复测定次数的增加而逐渐增大或减小。采用高压覆膜制样技术制片,测定土壤和水系沉积物中的氯,氯（24～40 000 μg·g-1）校准曲线的相关系数明显改善,RMS（均方根）由未贴膜的0.009 63,改善为贴膜后的RMS 0.001 98。氯的检出限由未贴膜的30 μg·g-1,改善为贴膜后的21 μg·g-1。且高压覆膜制样,同一样片连续测定10次,还是10 d内隔天测定1次,氯的测定值都保持不变或略有下降。从抽真空时间,X光管应用功率,烘样和不烘样,氯元素存在形式等角度解释了氯的测定值随重复测定次数的增加而逐渐增大或略减小的原因。高压覆膜制样,样品表面的聚酯膜,可以阻止在抽真空过程中氯随水分向样片表面迁移扩散或分解损失。高压未覆膜的样片在测定过程中,因样片表面吸附了水及空气分子,因而随抽真空时间的增加及解吸附作用,真空度下降明显,氯的强度变化明显。而高压覆膜样片在测定过程中,真空度下降不明显,氯的测定值基本不变或略有下降。高压制样（1 600 kN）可以将不同类型的地质样品压制成型,高压覆膜制样技术,完全消除了粉尘效应,对下照射的X射线荧光光谱仪具有重要意义。测过的样片可以重复测定氯,标准样片可长期保存,避免了标准样品的浪费。用该方法可以准确测定土壤和水系沉积物中32个组分。该样品制备方法也适用于测定其他难以成型的样品及其荧光强度由于真空和长时间辐射而强度变化的元素分析。     

高分辨率光谱学揭示东太平洋CC区结核金属赋存状态及富集机制

赤道东太平洋克拉里昂-克利珀顿带（CCZ）是全球最有经济潜力的结核成矿带,存在巨量的Mn,Co,Ni,Cu,Zn和Li金属资源。前人对CCZ结核的研究偏重化学、矿物学分析,对结核显微纹层、金属赋存状态缺少高分辨率光谱学分析,制约了对金属富集机制的理解。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪(XRD)、微区X射线荧光面扫(XRF)、激光剥蚀电感耦合多接受质谱仪(LA-ICP-MS)对克拉里昂-克利珀顿带结核的显微纹层展开高分辨率分析,结果表明结核是由水成层韵律和成岩层韵律交替形成的。水成层由水羟锰矿组成,具有低的Mn/Fe,Li,Ni,Cu,Zn和高的Co,Fe,Ti,V含量,推测受铁的羟基氧化物库仑力吸附作用和高价锰氧化物八面体的表面氧化作用,水成层吸纳高含量Co,Ti和V元素。成岩层矿物组分主要是水钠锰矿,吸纳高含量的Li,Ni,Cu和Zn,其吸纳能力随Mn/Fe升高而提高,当Mn/Fe>8达到峰值。笔者认为结核生长环境中的Mn和Fe相对通量控制了结核的矿物类型和化学组分,而金属通量也可能影响了结核的金属成分。     

微束X射线荧光分析

用能量色散微束X射线荧光分析仪实际测量了微束准直器孔径和X射线强度对微束空间分辨率的影响,在准直器孔径为0.1mm条件下,获得以FWHM定义的空间分辨率最好为0.073mm。通过微束扫描测量出某硫化锰矿微区内的Mn、Fe、Zn、Pb的三维等高线荧光强度分布图和不同小区域内的能谱。     

用蒙特-卡罗方法模拟质子X荧光分析中的荧光增强因子

本文用蒙特-卡罗方法模拟质子激发X荧光分析中的一次和二次荧光强度,从而得到荧光增强因子。文中利用模拟计算程序,在改变入射质子能量、入射角、x射线出射角及分析样品的成分和含量的条件下,分别计算了荧光增强因子。此外,还计算了质子激发标准合金钢样品的荧光增强因子,得到的     

XRF中激发电位和靶材对散射效应增强荧光强度的影响研究

采用一组熔融片样品研究了由不同的X光管激发电位和不同的X光管靶材(Cr靶和Rh靶)所导致的入射X射线能量及强度分布变化对3种散射效应增强荧光强度的影响规律。研究的散射增强包括相干散射激发的荧光强度、非相干散射激发的荧光强度以及其他方向的一次荧光被散射进探测方向的强度。研究结果表明,对于采用的熔融片, 相干散射效应和一次荧光被散射进探测器方向增强效应对荧光强度的贡献随X光管激发电位增大而减小,用Cr靶原级谱激发比用Rh靶原级谱激发贡献大;而非相干散射效应对荧光强度的贡献则随X光管激发电位增大而增大,用Rh靶原级谱激发比用Cr靶原级谱激发贡献大;3种散射效应对荧光强度的总贡献随X光管激发电位增大而增大,在Rh靶原级谱激发条件下比用Cr靶原级谱激发贡献大。     

X射线束斑强度分布对EDXRF分析精度影响研究

能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱法分析复杂背景样品中的低含量元素时,X射线散射产生的干扰会影响系统检测精度,而X射线散射与X射线束斑强度密切相关。利用微光像增强器采集了不同工作电流下X射线束斑的投影图像,用投影光斑外围杂散射线强度表征X射线散射强度,分析得到了减小X射线束斑强度的两种方式,即降低X射线管工作电流和减小准直器孔径。通过实验对比发现,利用EDXRF法分析样品中低组分元素时,用减小准直器孔径的方法来降低X射线散射,要比降低X射线管电流的方式更加有效,且减小准直器孔径的同时增大X射线管工作电流能够提高系统检测精度。实验结果表明,该方法检测土壤中微量元素Cr时,实际相对误差为0.9%~6.6%,相对标准偏差为0.7%~1.5%,经过t检验,p0.05,测试结果在统计学上与标准样品结果无显著差异。     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的自旋重取向和穆斯堡尔

系统研究了室温和77K温度时Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对自旋重取向和穆斯堡尔谱的影响. 结果发现,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的易磁化方向随成分和温度在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向. 室温下,当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x>0.15时,合金完全呈顺磁性;而77K温度下,x=0.2时合金仍然呈磁性相. 在室温和77K温度时,超精细场Hhf均随Al元素的增加而减小,而同质异能移IS随Al元素的增加而增加,四极劈裂QS随Al含量呈无规律的变化.     

薄膜特性的掠发射X射线荧光分析

掠射X射线荧光分析技术是实验室分析薄膜特性的一种重要工具。文章简述了利用掠出射X射线荧光技术分析薄膜厚度的原理和方法,介绍了一种可在实验室里实现薄膜特性测试的掠发射X射线荧光分析装置,该装置采用波长色散方式结合超薄窗流气正比计数管,可实现对轻元素的探测。最后从理论上计算了Si片上不同厚度的几种单层薄膜的X射线荧光强度和掠出射角的依赖关系。证明了掠发射X射线荧光分析是一种精确的分析薄膜厚度等特性的方法。     

晶体表面偏角对摇摆曲线及其半峰宽的影响

本文应用X射线衍射动力学理论,计算了晶体表面偏角对X射线双晶衍射摇摆曲线及其半峰宽的影响,得出当晶体表面向某一方向存在一定的偏角时,X射线的入射方向不同,将造成摇摆曲线位置的改变和半峰宽的变化,且其变化趋势随着入射角的变小而增大,随着入射角的减小,反射峰的半峰宽增大,并向高角方向漂移,采用掠入射的不对称衍射方式时,偏角的影响更为明显。 关键词：