X射线荧光光谱分析中基体效应的数学校正方法新探

用开发的ＴＢＨＸＲＦ基本参数法程序计算了复杂样品的基体效应。提出一个修正多元体系基体效应的校正数学模型和计算影响系数α及β，导出的校正模式及影响系数的物理意义清楚、明确。用该法分析了不锈钢样品获得良好的结果。还指出在某些情况中，三次荧光的影响不能忽略，从对比实验中得出结论，对Ｎｉ浓度高的钢铁样品在分析Ｃｒ时，必须考虑Ｎｉ、Ｆｅ对ＣｒＫα的三次荧光效应影响。     

X射线荧光光谱法测定不锈钢中的组分

用X射线荧光光谱法测定了不锈钢中Si、Mn、P、Cu、Ti、W、Mo、V、Ni、Cr、Nb等11种元素的含量。对磨样条件、准确度和精密度进行了实验,实验表明本方法与化学法所测结果相符。     

理论α系数在X射线荧光光谱法分析钢铁成分中的应用

本文用ＤＲＡＬＰＨＡ程序计算了一套钢铁体系的理论α系数，对钢铁中１２种元素间的吸收－增强效应进行了数学校正，在较宽的浓度范围内对钢铁成分进行了分析。该方法具有通用性强，所需标准样品少以及校正结果准确等优点。     

基于基体效应校正和对应分析的便携式X荧光光谱法对土壤重金属的研究

随着工业化和城市化的加深,城市土壤重金属污染状况愈发严重,而传统的实验室化学分析方法例如电感耦合等离子体质谱法分析周期较长,易产生废弃实验试剂二次污染环境。便携式X荧光光谱法是一种可以在野外现场直接进行快速、无损分析的测试手段,而基体效应是影响该方法测试准确度和精密度的最主要因素。当今较为常用的校正方法为传统线性回归法,该方法受离群值影响较大,处理后数据依然存在较大的偏差。本研究通过将常量元素的测试数据加入到待测元素的校正方程中,来减弱测试过程中基体效应的影响。利用便携式X荧光光谱仪对吉林大学各校区土壤样品的Cr,Ni,Cu,Zn和Pb重金属含量在原位条件下进行了快速测试,探究了对各重金属元素基体效应影响最大的常量元素,并结合偏最小二乘法及多元线性回归对原始谢尔曼方程进行调整,利用电感耦合等离子体质谱法作为参照,通过新方程对各重金属元素进行了基体效应校正,通过统计学参数对比该方法处理后的数据和经传统线性回归法处理后的数据的区别,并通过对应分析综合分析元素及样品间的相关性。结果表明常量元素是基体效应影响的重要元素,基于不同常量元素的基体效应校正方程效果较好,适用性Cr>Pb>Zn>Ni>Cu,校正后数据质量得到了明显提高,决定系数增大,回归图像更加集中,平均绝对误差、均方根误差等参数均进一步减小,校正效果优于传统的线性回归法。基体效应校正法主要是通过减小离群值的偏离程度来减小数据总体的平均误差和离散程度。处理后数据满足定量分析要求,可以推广至便携式X荧光光谱法对于土壤重金属快速的大面积扫面测试,检测环境质量。同时对应分析是一种多维数据维度与多维数据维度之间的分析方法,用于多种变量间的分类与相关性分析具有非常优秀的效果。     

XRF数学校正模式中几种修正系数计算方法的研究及应用

对三种理论系数的计算方法进行了深入系统的研究，获得了系统的某些规律与合理的计算法则、以及有关样品分析和ＸＲＦ基础研究的主要信息。分别用所获法则计算了ＤＪ，ＬＴ，ＪＩＳ数学模式中的各种系数，并应用于钒钛铁矿及其渣或中、低合金钢中主要元素的分析。     

电镀污泥成分X荧光检测水分影响机制及校正方法研究

电镀污泥是金属加工、电子元器件制造等行业在废水处理过程中所产生含重金属危险废物。我国每年产生大量电镀污泥约1 000万吨,因含有Zn、 Cu、 Fe、 Ni、 Cr等多种有价金属元素其资源化利用潜力巨大,同时大量污泥处置不当也会危害人体健康和污染环境。传统化学分析测试过程复杂周期长,不利于电镀污泥实时污染防控。能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱法分析快速简便、费用低廉、可实现原位检测,然而电镀污泥样品含水率高、成分含量不稳定,影响测试结果的及时性和准确度,导致关键元素的资源转化效率难以保证、环境污染管控难度高。因此需要分析X荧光检测水分影响机制并探究水分校正方法,以提高EDXRF测试结果准确度。以不同含水率电镀污泥为对象,研究了水分对电镀污泥EDXRF测试过程中光谱本底、散射峰、目标元素特征峰的影响机制,通过目标元素特征峰与瑞利散射峰强度的比值、样品含水率ω₀ wt%和目标元素含量C_i%建立水分校正模型,探究了Ca、 Cr、 Fe、 Ni、 Cu、 Zn目标元素的水分校正方程中的实验修正因子。结果表明,水分抬高了光谱本底改变谱峰轮廓,对低能...     

原位能量色散X射线荧光分析中岩样基体效应及其修正研究

原位能量色散X射线荧光现场分析岩样矿物成分时,岩样基体效应会对测量结果产生影响。本文以Cu元素作为待测元素,研究了17种不同岩样基体对原位能量色散X射线荧光分析Cu元素特征X射线强度的影响及其修正方法。采用蒙特卡罗方法模拟获得了Cu元素含量相同的17种不同岩样测量谱线,综合各类岩石元素构成的相似性,并依据模拟谱线Cu元素Kα射线强度与谱线参数之间的相关性,反映了原位能量色散X射线荧光分析岩样Cu元素的基体效应并不完全受岩体元素构成或岩石分类的控制,需要依据岩石样分析谱线参数的相关性进行归类讨论。针对基体影响Cu元素特征射线强度相似的15种岩样进一步研究,并对Cu元素特征X射线与谱线主要参数的主成分进行分析,发现散射本底、X光管靶材料特征X射线及其非相干散射峰强度能够很好的描述Cu元素特征X射线强度受岩样基体影响的变化,据此可以对基体效应影响相似的岩体进行Cu元素测量结果修正。采用本文方法同样也能为不同岩性岩体其他待测元素基体效应的修正提供参考。     

X射线荧光光谱分析在考古中的应用

X射线荧光光谱分析是一种成熟可靠的元素分析方法，非常适用于考古工作中的无损分析研究。国外已经用此法作了许多考古研究工作，而国内报导并不多。本文介绍了在考古分析中X射线荧光定性、定量分析的目的和方法，列举了一些具体的应用实例。希望国内也重视起来，把此技术应用到考古研究中去，为我国的考古事业作为更大的贡献。     

理论强度公式在X-射线荧光光谱分析中的应用

介绍理论强度公式的应用：计算基体效应，估算三次荧光，标准样品数据及实验条件的检验；预测标样的适应性，稀释率的稳定。     

行波管用钨铼合金中高含量铼的X射线荧光光谱测定

根据行波管用的关键材料-钨铼合金中高含量铼测定的需求,研究了用X射线荧光(XRF)光谱法测定铼时所存在的基体效应、谱线重叠和背景干扰的影响,从理论上解释了XRF二元比例法校正曲线线性差的原因。理论和实验结果均表明：直接用Re Lα分析线强度绘制的校正曲线比二元比例法可以获得更好的线性。本法具有快速准确的特点,分析结果与化学方法一致,在生产控制中应用效果显著。     

一种校正XRF光谱基体吸收效应的新方法

根据校正XRF光谱基体吸收效应的基本理论,提出了一种用基本参数法校正基体吸收效应的新方法,该法既不需要标准,又对样品和衬底靶无特别要求,仅用一些基本的物理参数(ω,J,τ)和荧光强度的测量值便可算得样品中待分析元素的含量,方便简单。用岩石标准SY-2,SY-3和MRG-1检验该法,其结果与文献报道的值相符。     

X射线荧光光谱分析在考古中应用现状和展望

叙述了X射线荧光光谱分析在文物的鉴定、断代、产地及其矿料来源分析、制作工艺和保护等考古研究中的应用现状, 指出目前研究工作中亟待解决的一些问题, 并展望了XRF技术在考古中的应用前景和发展方向,意在提请X射线荧光光谱分析和考古工作者的注意,共同推动X射线荧光光谱分析在考古研究中的应用向纵深发展,为我国的考古事业做出更大的贡献。     

最优化算法在EDXRF谱线拟合中的应用

在X射线荧光光谱(EDXRF)测试中,由于探测器分辨率的影响,谱线会有不同程度的展宽,多元素存在时谱线还会有一定的重叠。获得纯净的谱线强度,并保证准确测试结果的过程,通常被称为EDXRF解谱。传统的解谱方法包括感兴趣区加和、纯元素谱线剥离以及干扰系数法等,但这些方法在解决EDXRF解谱问题时都有不同程度的局限性。最优化算法本质上是一种多自变量求极值的方法,首先列出具有多个自变量参数并能够描述真实物理学过程的目标方程,然后设定参数初值和边界条件,通过数学(如共轭梯度法)的运算,得到最优化的目标方程解。将最优化计算的思想应用于EDXRF解谱过程中,假设EDXRF谱图是一系列理想高斯峰的叠加,可以列出其与原始谱图残差的目标方程,根据物理学现象对这些高斯峰的高度、位置和宽度三个参数分别进行估计,此时目标方程的值通常较大,通过设定所有参数各自的边界条件,用共轭梯度法不断调整,做最优化计算,直至该值达到极小,此时多峰叠加的结果与实测谱最为贴合,解谱精度大大提高。利用这种方法研究开发了能用于商业化EDXRF仪器的软件程序。对最优化计算用于EDXRF解谱的方法进行了介绍,并以Pr和Nd混合液的L系EDXRF谱图的解析举例,这段谱线由11个谱峰组成,通过设定33个高斯峰参数的初始值,用共轭梯度法执行33个自变量的最优化计算,运行于普通计算机,经过580 ms的计算,拟合谱与实测谱的残差从37.645减小为1.6994,二者在对比谱图上也极为吻合,从而说明这是一种比较有效的谱线拟合方法。通过对结果的分析还发现,部分谱线的宽度发生了变化,真实地反映了该条谱线是由多条相邻谱线构成的事实。研究创新性在于,将数学中的最优化计算原理应用于EDXRF谱图解析过程中,获得了较好的效果,并以较为复杂的Pr和Nd双稀土元素的L系谱线解析为例进行了说明。     

激光诱导煤粉发射光谱的基体效应研究

激光诱导发射光谱分析技术是目前正被广泛发展的一种元素定量检测手段,其分析结果的准确性与精度和分析基体的物理化学特性紧密相关.本文采用波长为1064nm的激光烧蚀煤样,以中阶梯光谱仪和ICCD分析诱导产生的等离子体发射光谱.通过试验基体的不同形态特性对各种元素定量分析特征光谱的强度、稳定性以及元素分析探测限的影响,研究激光诱导煤粉发射光谱的基体效应规律,并从激光等离子体形成的理论机制上进行实验分析.研究表明,适中的煤粉颗粒尺寸与样品密度更有利于激光诱导煤粉发射光谱的定量分析.     

因子分析在X射线荧光光谱重叠谱峰识别中的应用

用渐进因子分析（ＥＦＡ）方法处理合金样品的Ｘ射线荧光扫描谱数据,按照数学原理选取扫描步长,根据ＸＲＦ特性选择合适的训练集建立数学模型,可以准确判断谱峰重叠,该方法在合理取点和组分含量相当的情况下有良好的识别能力。     

用通用X—射线荧光光谱仪进行铬的形态分析

本文用通用Ｘ－射线荧光光谱仪和一套自行设计的谱分析程序对一些含铬物质的Ｋβ发射谱进行了形态分析。谱强度数据经过处理后，得到了谱形和谱峰参数（峰位、峰高、半峰宽和非对称因子等）和形态之间的一些定性、定量关系。并利用所得出的规律分析了化学镀铬层和不锈钢中的铬元素的形态分布，分析结果的相对误差在１０％以内。