X射线荧光光谱分析中理论α系数的快速计算

在X射线荧光光谱分析中,采用理论α系数对基体效应进行校正已被人们所重视,因其具有所需标样少、分析范围广、通用性强、手续简便等优点。笔者先假设若干组二元体系用NLRXRF程序计算理论相对强度,再由Lachance-Traill模式求得基本α系数,进而推算混合α系数和修正α系数。本文对地质岩石样品中硅酸盐系列的理论α系数作了计算,取得了满意的结果。一、理论α系数的计算     

高稀释比分析少量硅酸盐岩石和矿物样品

本文提出了一个利用X射线荧光光谱测定少量硅酸盐岩石和矿物样品中主、次元素的方法。方法中将70—120mg样品与3600mgLi_2B_4O_7混合,用熔样机制成玻璃饼。与标准样品的推荐值进行对照表明,分析结果令人满意。如果适当减小玻璃饼的直径大小。分析样品的用量还可以进一步降低。     

X射线荧光光谱法测定地震地球化学样品中的主微量元素

地震地球化学样品中的主微量元素蕴含着丰富的地震信息,因此如何准确、经济、快捷地测定样品中主微量元素是目前很多学者关注的焦点.本文利用X射线荧光光谱仪,采用熔融法和粉末压片法测定地震地球化学样品中的主微量元素,方法的准确度用GBW 07110和GSS-1标准样品验证,结果均在标准范围内;方法的精密度用GSS-1标准样品检验,除Cr、Sm、Th、U4种元素的相对标准偏差(RSD)大于10％外,其余被测元素的RSD均不大于7.78％.实验表明采用熔融法制样,使样品成为非晶态共熔体,从而消除了样品的矿物效应和粒度效应,适宜测量地震地球化学样品中的主量元素,准确度高;粉末压片法能显著地提高峰背比值,降低元素检出限,具有方法简便、灵敏、准确等优点,能很好的测量地球化学样品中的微量元素.同时,X射线荧光光谱法多元素分析、非破坏性测定和成本低等优点备受学者青睐.     

变化的理论α影响系数在校正Cr-Fe-Ni不锈钢基体效应中的应用

通过Spectra Plusx射线荧光光谱分析软件计算了7个不锈钢标准样品中的其它元素对Cr的理论α影响系数,发现对Cr有二次激发的增强元素的理论α影响系数随着元素含量的变化变动较大。采用随元素含量的变化而变化的理论α影响系数校正不锈钢中的基体效应,较好地校正了其他元素对Cr的增强效应,并使不锈钢和低合金钢中的Cr含量(0．3％～20．8％)可以通过一条校准曲线进行测量。变化的理论α影响系数可以校正含量变化较大的元素的基体效应,可以适当延伸校准曲线的含量分析范围。采用X射线荧光光谱法测定不锈钢中的Al,Si,P,S,Ti,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,AS,Mo,Sn,W,Pb等15个元素的含量,用变化的理论α影响系数校正基体效应,测量结果与湿法化学分析结果相符。     

NRLXRF程序:在X射线荧光光谱分析中计算理论α系数的应用

本文对NRLXRF程序进行了开发应用,利用该程序具有计算全部组分都已定义的任何样品的理论X射线相对强度的功能,使该程序在a NIVAC1100/10计算机上运行后,先计算出给定组分的理论相对强度(设定多组二元体系),然后利用Lachance数学校正模型推出的计算公式计算基本α系数、混合α和修正α系数。本文对地质岩石样品中硅酸盐系列的理论α系数作了计算,取得了较满意的结果。     

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。     

X射线荧光光谱测定地质岩石样品中的痕量元素铷,锶和锆——二次基体校正法和两步背景校正法的应用

本文提出了一种用X射线荧光光谱测定地质岩石样品中的痕量元素铷,锶和锆的方法。为了能获得基体校正和背景校正的最佳结果,采用了二次基体校正法(用康普顿散射线和理论α系数)和两步背景校正法。实验结果令人满意。     

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。     

用高频火花和运动电极法光谱测定铝合金薄膜中镁

采用高频小火花光源,以薄膜样品作为下电极,并改装为运动方式,直接测定了X光天文成像望远镜前置滤光片上零点几微米厚的铝镁合金镀膜层中镁的含量。用ICP-AES法进行了对照分析,求得修正系数为0.7,修正后的结果最大相对标准偏差为16.8%,最小1.7%。     

啤酒和岩石样品的氢化物发生-高频感耦等离子体原子发射光谱分析

本文对氢化物发生-ICP-AES中,HNO_3和HClO_4对氢化物发生的影响,多元素同时预还原和用HNO_3/HClO_4/HF混酸消解硅酸盐样品时分析元素在蒸发过程中的挥发损失等作了比较详细的研究。并将该方法应用于啤酒和岩石样品的分析。     

跨微米尺度混合颗粒粒径的同步测量方法

基于多波长消光法和图像法颗粒测量原理,提出了跨微米尺度混合颗粒粒径同步测量方法,建立了亚微米-十微米尺度颗粒粒径消光光谱反演算法及十微米以上尺度颗粒粒径图像处理算法;采用分光棱镜,搭建了消光光谱与背光图像同步测量装置,利用500 nm～76.9μm粒径范围内的10种标准颗粒配成跨微米尺度混合颗粒样品并开展实验研究。结果表明:利用所提方法开展跨微米尺度混合颗粒粒径同步测量时,亚微米-十微米尺度颗粒消光光谱与十微米以上尺度颗粒背光图像的相互影响可忽略,可同步测量得到跨微米尺度混合颗粒粒径;利用消光法和图像法分别开展亚微米-十微米、十微米以上尺度颗粒粒径测量,与标准颗粒粒径相比,相对误差均小于8%,且测量重复性较好,这为跨微米尺度混合颗粒提供了一种有效的粒径测量手段。     

XRF玻璃熔片法测定石英砂主次痕量组分

在硅砂、硅石标样中引入分析纯Fe2O3、TiO2、Cr2O3熔融制备标准样片,应用X射线荧光光谱法同时测定石英砂中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2及Cr2O3,建立了石英砂成分校准曲线,解决了石英砂中痕量元素分析标准样品不足的问题.采用理论α系数和经验系数校正法克服了谱线重叠干扰和基体效应影响.用标准样品及未知矿物样品验证了方法的精密度和准确度,其结果与化学法的分析结果相符合.     

X射线荧光光谱法测定硅酸盐中硫等20个主、次、痕量元素

本文使用新研制的偏硼酸锂和四硼酸锂混合熔剂，在１０００℃熔融制样，以Ｘ射线荧光光谱法测定硅酸盐等样品中的Ｓ，Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｂａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｒｂ，Ｃｕ，Ｎｉ和Ｎｂ等２０种元素，采用理论α系数和康普顿散射线作内标校正元素间的吸收－增强效应。其分析结果的精密度和准确度可与化学法相比     

锰结核中硅,铝,铁,镁,磷,钾,锰,钛的XRFA

本文叙述了用XRF分析锰结核中Si、Al、Fe、Mg、P、K、Mn和Ti的方法。按照通常锰结核的主次成分制备6个人工合成标准,根据Sherman方程计算了已知成分(二元系统)的相对强度。用L-T方求得了互致元素校正的理论α系数(基本的、混合的、修正的),用DATAFLEX151B计算机以BASIC语言汇了“PRA,APU”计算机程序。然后进行非线性回归分析了锰结核样品得到了满意的结果。     

内标法在土壤重金属镍元素X荧光分析中的应用研究

利用能量色散型XRF重金属实验平台,在实验室自然大气环境下获取土壤的X射线荧光,通过X射线荧光光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Ni的含量。实验研究了土壤中Ni元素的X荧光特征分析谱线,采用加入内标法测定了Ni元素定标曲线,并依据实验结果分析了内标元素选取方法。实验结果表明,对土壤样品进行内标法分析时,可选取基体中适宜元素作为内标元素;使用Pb的Lα线,Cu和Fe的Kα线作内标线时相对标准偏差(RSD)分别为6.24%,5.24%和5.22%,说明选择合适基体主量元素的特征谱线作为内标线,可有效提高测量结果的准确性。     

化学反应在发射光谱分析上的应用——Ⅲ、花岗岩中痕量Nb、Ta、W、Hf的同时测定

本方法系利用热化学试剂CdCl_2+AgCl在室电极内与岩石中的难挥发元素Nb、Ta、W、Hf发生化学反应,形成易挥发氯化物的办法,使这些元素的直接测定下限降低到ppm级(Nb、W—5ppm;Ta、Hf—8ppm)。测定的相对标准偏差,当浓度为50ppm时,不超过9%。鉴于Nb、Ta、Hf的矿物较其氧化物更难于被氯化的事实,标准样品应采用有正确分析结果的天然样品。     

理论α系数的计算及其应用

本文根据Lachance先生来华讲学的练习和Shiraiwa等推导的X射线荧光强度公式推出了计算几种α系数的公式,并把计算出的理论α系数用于硅酸盐的分析中,获得了较好的分析结果。一、理论α系数的计算利用原级X射线谱强度分布等参数计算理论α系数分为以下四步: 1.基本α系数(α_(?))的计算基本α系数,就是元素之间的影响系数。首先使用Shiraiwa等X射线荧光强度计算公式,根据设定一组二元组份含量计算出理论强度比R_(?),然后把它们代入L-T方程计算出基本α系数。     

基于PCA-BP神经网络的EDXRF分析测定地质样品中铁、钛元素含量的应用研究

为实现地质样品中元素含量的准确预测,提出了基于主成分分析(PCA)的改进型BP神经网络模型。采用X荧光光谱法,对新疆西天山地质样品中Fe,Ti,V,Pb和Zn等元素进行测量,将得到的X荧光计数作为输入变量,应用该模型对未知地质样品中Fe和Ti元素进行定量预测。结果表明：主成分分析与改进型BP神经网络模型取得了较好的预测效果,预测结果与化学分析值的相对误差小于3%,为地质样品元素含量预测提供了一种新型有效的方法。     

不同颗粒度铁屑LIBS光谱的基体效应及定量分析研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)对固体进行检测时,受固体的表面物理形态和化学特性影响较大,因此,基体效应分析对LIBS在线检测研究有重要的意义。为了提高LIBS对表面凹凸不平样品成分在线检测的准确度,进行了LIBS对不同颗粒度铁屑样品的定量分析。实验所用的9种铁屑样品性状为松散的粉末、颗粒或长条状,为防止激光与样品相互作用时发生飞溅,将样品粘到双面胶上进行固定。采用的激发波长为1 064 nm、脉冲能量为35 mJ,探测器延时和积分门宽分别设置为1和10μs。为评估样品颗粒度不同导致的基体效应对LIBS光谱的影响,首先,利用主成分分析(PCA)对系列样品进行分类,结果显示,粉末状的四个样品被分出,即颗粒度不同导致的基体效应是样品光谱信号差异的主要原因。其次,以C3、 C5两个样品研磨前后的基体元素特征谱线FeⅠ330.635 nm为研究对象,通过对比谱线的强度和相对标准偏差(RSD)发现,颗粒度越小,谱线强度越大,稳定性越好。为校正LIBS光谱基体效应的干扰,采用了样品研磨预处理和光谱数据预处理两种方法。将细长条状的C3和C5两个样品进行研磨,研磨后谱线的强度和稳定性有较大提升;分别研究了强度归一化、多元散射校正(MSC)以及两者结合对光谱进行处理的效果,三种光谱预处理均使谱线的稳定性得到显著提高。通过支持向量机(SVM)对Cu元素的定量结果进行了评估和对比,结果发现,采用研磨样品并结合强度归一化与MSC预处理得到的校正效果最优,最终使S1和S2两个待测样品的Cu元素预测相对误差(RE)分别降为1.745%和1.857%,预测均方根误差(RMSEP)降为0.020。该研究可为表面凹凸不平样品的LIBS检测提供一定的方法依据和参考。     

基于主成分载荷空间距离的LIBS特征谱线选择及 矿物元素丰度识别方法研究

以ChemCam团队公布的64个飞行前定标样品的浓度和激光诱导击穿光谱数据为对象,通过使用主成分分析载荷空间距离法对特定元素分析,筛选出对该元素最敏感的激光诱导击穿光谱谱线,并以此为依据进行矿物元素种类和丰度识别,其识别精度高达92.8%.结果表明,主成分分析载荷空间距离可以作为定量分析前矿物特定元素信息和元素丰度的判断依据.该方法降低了岩石/矿物分类的难度,有利于实现未知的矿物快速、高效的鉴别分析,为火星表面岩石种类鉴别分析提供了一个有效的策略.