X射线荧光分析技术

X射线荧光分析技术（精选10篇）

X射线荧光分析技术 篇1

1 前言

当今, x射线荧光分析技术广泛应用于冶金、地质、化工、建材、石油、农业、环境保护等领域, 成为生产控制和科学研究必不可少的分析工具, 它得到广泛应用由于本身的特点, 诸如:谱线简单, 干扰少;背景低, 灵敏度高;共存元素间的谱线重叠和基体的吸收——增强效应具有明确的数学校正模式;智能软件与仪器硬件的最佳组合可形成高智能的自动化分析系统;宽广的元素分析范围 (Be-u) 和含量覆盖范围 (0.0001~100) 所致。近年来x射线荧光光谱分析在氧化铝、电解铝生产上得到了较广泛地应用, 为提高铝工业的产量和质量发挥了重大的作用。用于铝工业分析的物料有铝土矿、石灰石、熟料、赤泥、萤石、氢氧化铝、氧化铝、铝用炭素、氟化盐、电解质、铝及其合金等。

2 X射线荧光分析简介

x射线荧光分析是以化学元素受到适当激发时放射出特征辐射的事实为依据的。根据荧光X射线的激发方式和分光方式的不同, 相应的仪器被称为光谱仪和能谱仪。光谱仪采用x射线管激发, 分光晶体分光, 可对氟到铀之间的所有元素进行分析, 仪器构造复杂, 国内尚无法生产。能谱仪采用小功率x射线管、同位素源等激发, 采用波高分析器分光, 一般仅能对设定的l O种左右的元素进行分析, 国内已可进行批量生产, 在水泥行业应用较广的有钙铁分析仪、硅铁铝钙四元素分析仪和硅铁铝钙镁硫钛钾钠多元素分析仪等。x射线荧光分析除具有一般的仪器分析方法所具有的分析速度快、自动化程度高和操作简单等优点外, 最突出的优点在于可对样品中的主要化学成分进行准确分析。因而在世界范围内的地质、冶金和建材等行业得到了广泛的应用。

3 基本原理

x射线从本质说来是一种电磁波。依其发生情况的不同分为连续x射线和特征x射线。前者由加速电子碰撞在靶材上突然减速所致, 波长是连续的;后者是元素的内层电子重新配位所致, 即在外层电子补充内层电子空位过程中放出X射线光量子, 是不连续的线状光谱。荧光x射线完全是一种特征x射线, 所谓"荧光"是借用"光致发光"之意, 在其发生过程中, 原子的内层电子空位是由一次X射线的辐照激发引起的, 所以, 它亦被称为二次x射线。元素的特征x射线波长与原子序数z的关系遵从莫塞莱定律, 其表达式为:I/A=a (Z一6) , 式中n和6是常数, 显然z和A之间一一对应。因此, 通过对x射线光谱波长A的测定, 可进行定性分析。在选定的仪器测量条件下, 均匀样品中某元素的荧光X射线强度是样品中该元素浓度的函数:

式中:——待测元素的荧光x射线强度;u——样品的质量吸收系数;C——待测元素的浓度;Q——比例常数。

如果预先确定这种关系, 例如绘制校准曲线, 就可以通过测定强度进行定量分析。

4 分析方法现状

4.1 原辅材料分析

铝土矿、石灰石、熟料是氧化铝生产最重要的原料, 赤泥中各成分体现了氧化铝生产工艺技术指标的好坏, 萤石是制取氢氟酸生产氟化盐的原料。长期以来, 对原材料的分析常采用传统的化学分析方法, 如络合滴定、光度法、重量法等, 化学分析操作过程繁琐、分析周期长。为解决此类问题, 目前, 澳大利亚已把XRF分析铝土矿的方法作为国家标准颁布使用=1, 用纯试剂配制标准样品测量铝土矿中的化学成分。有人在大量分析实验的基础上。用与待测样品结构一致的样品做校准样品, 建立了分析用工作曲线, 并进行了实际考核。结果证明利用直接压片法制样, 对生产控制分析可行。萤石中的氟、钙、硅的测定采用低温熔融。避免了氟的损失。由于矿石来源比较复杂, 需对世界各地的铝土矿做分析检测工作, 以便提供生产工艺方案;一般对铝土矿、赤泥等组分分析的准确度和精确度要求高, 因此作者采用熔融玻璃片和粉末压片法制样.选用国家标准样品和人工合成标准样品, 分别建立了XRF法测定铝土矿、赤泥、石灰石、白云石和萤石等分析方法, 达到了精密度和准确度要求, 在生产实际中效果显著。

4.2 氢氧化铝、氧化铝分析

氢氧化铝是由铝土矿生产出的产品, 是生产冰晶石、氟化铝等产品的原料。它经过高温焙烧脱水而生成氧化铝。氢氧化铝、氧化铝中杂质的分析, 国内一直采用传统的化学分析方法, 而国外如澳大利亚已把XRF法分析氧化铝中杂质含量作为国家标准颁布使用, 中铝广西分公司经过两年多的研究, 研制出一套氧化铝化学成分系列标准样品, 采用直接压片法测定V2O5、P2O5、TiO2、ZnO等杂质含量, 熔融制样方法测定SiO2、Fe2O3、Na2O等杂质含量。作者通过对制样条件的研究比较.拟定了粉末压片X射线荧光光谱法测定氢氧化铝中SiO, 、FeO、Na20的方法29, 其分析结果与化学分析值吻合。作者选用四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔融玻璃片法制样, 用纯元素氧化物和高纯氧化铝分别作高标点和空白样品制作校准曲线, 使用x射线荧光光谱法测定氧化铝中的SiO2、Fe2O3、Na2O、K2O、Ca O、TiO2、P2O5、ZnO、V2O5、Ga2O3、Cr203等l1种化合物, 其分析结果的精密度RSD小于10%。用氧化铝标准样品验证测量结果与标准值的误差在化学分析国标允许差范围内, 该方法不再需要氧化铝系列标准样品, 有效地克服了x射线荧光光谱法对常规的系列标样的依赖。

4.3 氟化盐、电解质的分析

冰晶石、氟化铝是电解铝的主要原料之~, 铝电解质的分子比是铝电觎生产控制的重要参数之一冰晶石和氟化铝的分析国内外一直采用传统的化学分析方法。铝电解质的分析方法有热滴定法、化学法、结晶光学法和X-射线衍射法。x-射线衍射法只有国内少数铝广采用, 其分析的项目也较少。采用直接压片XRF法测定了电解质分子比及其氧化铝和杂质元素的含量, 试验结果表明方法结果可靠, 可快速分析电解质的成分及组成, 能满足电解槽的控制需要。在分析速度方面, x荧光直接压片分析方法远远快于化学分析方法, 整个分析过程只需 (3~5) min。作者选用冰晶石系列标样, 通过试验对样品的矿物效应、粒度效应和基体效应作了研究.拟定了粉末压片X射线荧光光谱法测定冰晶石主、次量组分方法, 并用于实际样品分析, 其测量结果与标准值或化学分析值相符。

4.4 铝用炭素的分析

铝用炭素分析主要是分析预焙阳极、阴极及其原料石油焦、沥青中微量元素。目前, 铝用炭素中微量元素的分析一般采用ICP、原子吸收光度法和分光光度法.ISO国际标准, 采用ICP-AES和XRF测定元素含量, 国内采用ISO标准修订的有色金属行业标准即将发布。利用能量色散XRF法测定石油焦中的硫, 由于国内还没有石油焦中硫的标样.因而在实验中采用二次标样, 基本排除了基体对方法测定结果的影响。但是样品粒度对测定结果影响较大, 测量时样品粒度必须小于0.125 mm.否则结果明显偏低。采用XRF法测定了石油焦中的全硫含量, 当硫含量在0.30%~3.O%范围内.方法具有快速简便、节省试剂等优点.其分析准确度与化学法相当.且具有较好的重现性, 能满足工业对石油焦中硫的分析要求。用瑞士RD公司的炭素标准样品成功地测定了石油焦和沥青中的l8种微量元素。

4.5 铝及铝合金的分析

铝及铝合金的分析一般采用化学法或光电直读法。由于x射线荧光光谱法的灵敏度高, 分析元素范围宽, 分析照射面积较大, 测定更能代表整体试样, 且标准曲线建立后, 可长期使用, 近年来已有用x射线荧光光谱法测定铝及铝合金的报道。采用XRF法对ZL205A铝合金中l0种元素进行分析.使用理论系数结合干扰曲线法, 对基体效应和谱线重叠进行校正, 该方法用于实际样品分析, 结果与化学法、原子吸收法吻合。用XRF法测定稀土铝中镧、铈、镨、钕、钐含量, 不仅节省标样, 而且元素分析范围宽, 方法快捷方便, 准确度、精确度高, 能满足科研和生产的需要。

结束语

由上可见。国内外铝工业对铝土矿、氧化铝的XRF法分析研究较多, 国外也已有标准方法.在氟化盐和铝用炭素分析方面.基础研究不够。但从总体而言.XRF法在铝工业中的应用还很不够, 有的方法只是解决了个性的问题.成套的铝工业XRF分析技术没有形成。国内铝工业中针对XRF法系统地开展标准样品的研制还比较少.标淮样品数量还很不够.仍大都采用化学法制定的样品标准.远远不能满足实际需要。另外行业间缺少横向协调, 标淮可比性差, 适用范围窄。所以.在XRF法在铝工业分析技术和标准样品的研究上是大有可为的。

X射线荧光分析技术 篇2

X射线荧光光谱分析法在土壤样品多元素分析中的应用

摘要：用Epsilon5偏振能量色散X射线荧光光谱仪测定土壤样品中27种元素.方法的准确度用GBW07323和GSS-32标准样品验证,结果均在标准值范围内.方法的精密度用GBW07401标准样品检验,除Ni、Mo、Se和Pr四种元素的RSD>10%外,其余被测元素的RSD均<6.3%.实验表明用X射线荧光光谱分析法测定土壤样品中多种元素,具有方法简便、灵敏、准确,检出限低等特点.作 者：李玉璞 于庆凯 Li Yupu Yu Qingkai 作者单位：大连市环境监测中心,辽宁,大连,116023期 刊：环境科学与管理 Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT年，卷(期)：2010,35(3)分类号：X53关键词：偏振-能量色散X射线荧光光谱仪 土壤样品 多元素分析

X射线荧光分析技术 篇3

关键词：Slit初级狭缝准直器 X光管 F-PC窗膜

中图分类号：TH744 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（b）-0060-01

XRF-1800是可靠性与可操作性比较强的设备，有世界首创的250 μm微区分布成像分析功能，从而达到更高水平的完美程度。作为高灵敏度和微区分析的开拓者，在波长色散型装置中，世界首创250 μm微区分布成像分析功能可分析不均匀样品的含量分布、强度分布。利用高次谱线进行准确的定性/定量分析，高次谱线的判定更加准确，提高了定性定量分析的准确度/可靠性。现代化的精密仪器越来越复杂，容易出现一些故障，本文将对XRF-1800型X射线荧光光谱仪的维修和维护进行详细阐述。

1 检测样品的值出现负值

（1）关闭光管，把分析室的真空卸掉，不能关闭仪器电源，用十字改锥把仪器左侧的上下两侧盖卸下，用内角六方把分析室的盖子打开，可以看到Slit初级狭缝准直器如图1所示，Slit初级狭缝准直器在两个不锈钢滑杆上，图2为Slit初级狭缝准直器简略图。

（2）准直器的工作原理，准直器分为入射准直器和出射准直器两种，入射准直器也叫Slit初级狭缝准直器，Slit初级狭缝交换器上有3个可程控选择，高分辨率准直器、标准准直器、高灵敏度准直器。轻元素由于荧光少选高灵敏度准直器，重元素谱线复杂选高分辨率准直器，出射准直器仅一个装在探测器上。

（3）为什么会出现测得样品值为负值呢？是由于分析室内有样品粉末粘黏在两个不锈钢滑杆上，导致Slit初级狭缝准直器在测样品时运行不到位，入射的次级射线没有完全入射准直器成为平行光束射入平行晶体上，这样就会使测角仪与Slit初级狭缝准直器之间出现偏差。测得的样品值自然会出现负值。

（3）恢复仪器。打开仪器主界面，抽真空、打开光管进行测试，测得值正常。

2 PRA气压力不够显示压力为109（正常值为113）真空抽不下来为16-18（正常值为10以下），说明F-PC窗膜破了

（1）关闭光管，把分析室的真空卸掉，关闭仪器电源。用十字改锥把仪器左侧的上下两侧盖卸下，用内六方把分析室的盖子打开，看到F-PC如图3，卸掉固定F-PC的两个螺钉，用手托住F-PC慢慢的取下来，因为F-PC连着线不能移除分析室，所以把F-PC直接放在20 cm的干净的盒子，可以看到绿色绝缘块，拧掉螺丝后，在狭缝块上有四个螺丝，拿掉狭缝块后，下面就是窗膜盒，然后把窗膜盒取下，依次把窗膜上的螺钉拧下来，小心取窗膜，不能碰到F-PC芯线，窗膜厚为0.6 mm聚酯很薄，只能轻轻拿窗膜的两边，轻取轻放，在更换新窗膜前，一定要检查新窗膜是否有沙眼，确认完整后安装新窗膜，轻轻按窗膜的边缘把它平展的按到窗膜盒内，恢复窗膜盒把它装回F-PC上，再用左手把F-PC托住右手把两个螺钉拧紧。

（2）恢复仪器，打开仪器的主界面，启动真空泵，从主界面看到PRA压力正常。仪器能进行正常测样。

3 电导率超标

打开仪器后盖，把循环水箱里的树脂更换掉，电导率正常。

4 二次水水位告警

打开仪器后盖，把循环水箱螺丝拧开后，看到水低于传感器水面，往水箱里加蒸馏水，加到没过传感器为正好。仪器正常。

5 Shutter运行错误告警

（1）打开仪器侧盖，观察Shutter在程控的运行情况，发现Shutter每次运行不到位，说明控制Shutter的电机和变速器出现了故障，处理方法是把样品室用内六方工具把整体卸下，样品室的正面如图4所示，把新的电机和变速器换上。

（2）恢复仪器后，在仪器主界面上控制Shutter运作，观察Shutter运转正常。

总体来说对于设备的维修维护建议还是采取预防为主，最好是给设备一个良好的工作环境，还要定期进行维护和保养，及时发现问题并排除掉，这样才能使设备更好的为我们服务。

参考文献

[1]刘朝霞，佟铭明，黄成江，等.低碳钢形变诱导铁素体相变过程中碳的扩散行为[J].金属学报，2004（9）：930-934.

[2]杨平，傅云义，崔凤娥，等.Q235碳素钢应变强化相变的基本特点及影响因素[J].金属学报，2001（6）：592-600.

X射线荧光光谱法分析硅微粉 篇4

关键词：X射线荧光光谱,硅微粉,熔融玻璃片

硅微粉也叫硅灰或凝聚硅灰, 以其高细度、高活性及良好的流动性在陶瓷、特种玻璃及耐火材料领域得到了广泛应用。特别在不定形耐火材料中, 已成为自流浇注料、低水泥浇注料、喷补料等产品不可缺少的添加剂。我们测定的硅微粉是在冶炼电熔氧化锆时, 通过烟道排出的SiO2蒸汽氧化后, 经特别设计的收尘器收集得到的无定形、粉末状的二氧化硅微粉。与铁合金行业生产的硅微粉相比, 具有纯度高、杂质少、使用时流动性好、强度高、高温性能好、质量稳定等优点。硅微粉的经济效益较高, 因此在硅微粉的生产过程中需要一种能够快速、准确的检测方法, 这对产品质量的监控具有非常重要的意义。

化学分析和ICP-AES法也可以分析硅微粉的含量, 但不能同时得到所有元素含量。而且这两种方法的分析过程复杂, 易受人为因素的影响, 不能满足硅微粉生产与科研的要求。X射线荧光光谱法 (XRF) 因其准确度高、分析速度快、操作简单等优点而被广泛应用于建材、冶金等行业中。该文通过建立工作曲线的方法来测定硅微粉中的SiO2、ZrO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、K2O、P2O5等的含量。

1 实验

1.1 仪器及测试条件

XRF-1800波长型X射线荧光光谱仪, Rh靶X射线管, 最大工作电压60kV, 最大工作电流140mA, 日本岛津公司;NRY-01A型自动熔样炉, 最高使用温度为1 250℃, 洛阳特耐实验设备有限公司;铂金坩埚 (35mm×25mm, 底面平整, 光滑) 及坩埚钳;电子天平, 精度为0.000 1g。仪器测试条件见表l。

1.2 试剂

助熔剂:无水四硼酸锂、偏硼酸锂的混合熔剂 (分析纯) ;脱模剂:NH4I (分析纯) ;氩气∶甲烷=9∶1的混合气体。

1.3 标样配制

目前由于没有硅微粉的标样, 而且现有的氧化锆标准样品较少, 我们借助了锆英石的工作曲线。这种方法的主要问题集中在Si和Al, 其他元素的准确度较高。我们从日常分析的样品中收集了一些具有代表性的硅微粉样品做为标准样品, 以化学法和ICP-AES法测定结果作为真实值, 所选样品各组份的含量范围见表2。

w/%

1.4 样品制备

试验采用玻璃熔片法, 该法可消除颗粒效应与矿物效应, 同时可降低元素间吸收增强效应, 制成的样片均匀性好, 易于保存。

样品于105℃干燥后, 准确称取0.6g与6g混合熔剂于洁净玻璃杯混合均匀, 转入铂金坩埚中, 滴加脱模剂1mL, 将盛有样品的铂金坩埚依次编号, 放入自动熔样炉中于1 100℃熔融15min, 熔样完成后用坩埚钳立即取出铂金坩埚, 轻轻摇动均匀后置于耐热板上, 冷却至室温, 制得样品玻璃融片。

1.5 标准曲线法和校正模式

将选取的标准样品按1.4样品制备条件制成光洁、透明的熔融玻璃片, 然后使用标准曲线法进行定量分析, 具体步骤为:建立分析条件, 分析标准样品 (登记标准样品强度) , 建立标准曲线, 分析未知样品。

当样品中主要组成包含多种元素的时候, 内部产生的X荧光受其它元素 (基体元素) 的影响, 因此当射线到达样品表面的时候, 强度受影响改变了。此外, 每个元素的结构不同, 影响也不同, 这就意味着即使样品的组成元素相同, 但X射线强度也可能不同, 这样标准曲线上的点就是分散的。这就叫作基体效应或基体元素效应。

若基体元素和分析元素的X射线波长相距很近, 它们会强烈重叠, 从而使被分析元素的强度产生改变, 为消除基体元素的影响, 可以用基体元素校正公式对标准曲线进行校正。

2 结果与讨论

2.1 共存元素的校正

除了使用基体元素校正公式对标准曲线进行校正外, 还可以通过扣除背景及选择合适的PHA范围来消除元素之间的干扰, 以获得准确、线性度良好的标准曲线。

2.2 样片的制备

XRF分析法对样品要求较严格, 需要成分均匀, 表面光滑的熔融玻璃片, 因此样品在制备过程中的条件选择也非常重要。样品在制备过程中受到熔样时间、熔样温度、脱模剂的种类与加入量的影响, 而且不同样品所适宜的熔样温度、熔样时间也不同, 因此需对样片的制备进行研究。

2.2.1 熔样时间、温度的选择

对熔样时间、熔样温度进行研究, 结果表明, 将硅灰研磨 (粒度≤200目) 后, 在105℃干燥1h, 按照试样与助熔剂为1∶10混合后, 加入脱模剂, 在1 100℃的熔样炉中熔融15min, 取出后可得到无色透明、表面光滑的玻璃片。如果熔样时间较短, 样品中可能会有些颗粒不能完全熔融, 玻璃片表面有不熔颗粒, 所得结果与实际结果相差较大;而熔样时间过长, 需要加入的脱模剂的量就要增加, 否则就会造成玻璃片与铂金坩埚不易脱离。

2.2.2 脱模剂的种类及加入量的选择

NH4Br、NH4I、LiBr、LiI均可用作脱模剂, 由于LiI成本高, 常用NH4Br、NH4I、LiBr为脱模剂。然而残余的BrKa线会对A1Ka线造成重叠干扰, 使Al的测量准确度降低, 因此选用NH4I为脱模剂。试验表明, 当加入1mL 0.5g/mL的NH4I溶液时, 试样的流动性好, 冷却后的玻璃片易与铂金坩埚脱离。当加入脱模剂过少时, 试样流动性差, 玻璃片冷却后有炸裂, 无法得到完整的玻璃片进行分析, 而加入过多NH4I溶液则会造成脱模剂的浪费。

2.3 精密度试验

选取一个硅微粉样品检测标准曲线法的精密度, 从称样开始, 在相同的试验条件下制取6个玻璃片, 测试结果如表3所示。从表3可知, 除了SiO2和Al2O3的相对标准偏差大于1%以外, 其它组分的相对标准偏差均小于1%, 这说明这种标准曲线法精密度较高。

2.4 准确度试验

选取两个具有代表性的硅微粉标准样品 (A1、A2) 进行检测, 验证标准曲线法的准确度, 结果如表4所示。随意挑选两个硅微粉样品 (B1、B2) , 将这两个样品分别用化学分析和ICP-AES法测量结果与XRF测量结果进行比较, 其对比结果如表5所示。

注:SiO2、ZrO2、Al2O3、Fe2O3使用化学分析法, TiO2、CaO、K2O、P2O5使用ICP-AES法。

从表4可以看出, 用标准曲线法测量标准样品所取得的测量值与标准值基本相同。而表5的结果表明, 硅微粉样品XRF标准曲线法的测量结果与化学分析和ICP-AES法结果吻合度稍差, 但各成分含量的测量结果误差均在误差范围内。说明使用XRF标准曲线法准确度较高, 可满足硅微粉在生产和科研中对其准确、快速、操作简单的分析要求。

3 结语

以无水四硼酸锂、偏硼酸锂的混合熔剂为助熔剂, NH4I为脱模剂, 熔融温度1 100℃, 熔融时间15min的条件下制备熔融玻璃片样品。按表1的测试条件建立的XRF标准曲线分析法, 其方法精密度和准确度较高, 分析结果快速、操作简单, 是一种满足生产与科研要求的分析方法。

参考文献

[1]田琼, 黄健, 陈广文, 等.X射线荧光光谱法测定锆英砂中主次成分[J].冶金分析, 2009, 29 (11) :24-28.

[2]董连宝.X射线荧光光谱法在耐火材料分析中的应用[J].山东教育学院学报, 2010, 25 (1) :54-56.

[3]王本辉, 郭红丽, 胡坚.X射线荧光光谱法测定氧化锆质耐火材料中主次成分[J].冶金分析, 2010, 30 (1) :39-42.

[4]杨艳, 李洁, 张穗忠.X射线荧光光谱法测定煤灰成分[J].武钢技术.2007, 45 (6) :32-34.

[5]蒋晓光, 林忠, 李卫刚.X-射线荧光光谱法测定硅石中主次成分[J].冶金分析, 2008, 28 (10) :31-35.

[6]刘新斌, 申琴芳, 尚青龙, 等.X射线荧光光谱法测定炉渣中的主要成分[J].光谱实验室, 2005, 22 (1) :58-61.

X射线荧光分析技术 篇5

2008.11.11

1.简述X射线法精确测量晶格常数的方法原理与应用。

方法原理：X射线衍射法测量点阵常数，是利用精确测得的晶体衍射峰位2θ角数据，根据布拉格定律2dsinθ=λ和点阵常数（a，b，c）与晶面间距d的关系计算出点阵常数。应用：点阵常数是晶态材料的基本结构参数。它与晶体内质点间的键合密切相关。它的变化是晶体成分、应力分布、缺陷及空位浓度变化的反映。通过精确测量点阵常数及其变化，可以研究固溶体类型、固溶度、密度、膨胀系数、键合能、相图的相界等问题，分析其物理过程及变化规律。但是，在这些过程中，点阵常数的变化一般都是很小的（约为10-4埃数量级），因此必须对点阵常数精确测量。

2.为什么说X射线衍射线的线性与晶体材料的微晶尺寸有关？简述通过线性分析法确定微晶尺寸的方法原理与应用。

关联：（P169）干涉函数的每个主峰就是倒易空间的一个选择反射区。三维尺寸都很小的晶体对应的倒易阵点变为具有一定体积的倒易体元（选择反射区），选择反射区的中心是严格满足布拉格定律的倒易阵点。反射球与选择反射区的任何部位相交都能产生衍射。衍射峰的底宽对应于选择反射区的宽度范围。选择反射区的大小和形状是由晶块的尺寸D决定的。因为干涉函数主峰底宽与N成反比，所以，选择反射区的大小与晶块的尺寸成反比。原理：利用光学原理，可以导出描述衍射线宽与晶块尺寸的定量关系，即谢乐公式：

k

DcosDmd为反射面法向上晶块尺寸的平均值，只要从实验中侧的衍射线的加宽，便可通过上述公式得到晶块尺寸D。

应用：尺寸为10-7~10-5cm(1~100nm)的微晶，能引起可观察的衍射线的宽化。因此，可以测量合金的微晶尺寸；可以粗略判断微晶的形状；可以用通过线性分析，测量合金时效过程中析出的第二相的尺寸，从而分析第二相的长大过程。

3.为什么说X射线衍射线的线性与晶格畸变有关？简述通过线性分析法确定微观应力的原理与方法。

关联：由于塑性材料在形变、相变时会使滑栘层、形变带、孪晶、以及夹杂、晶界、亚晶界、裂纹、空位和缺陷等附近产生不均匀的塑性流动，从而使材料内部存在着微区(几十埃）应力。这种应力也会由多相物质中不同取向晶粒的各向异性收缩或合金中相邻相的收缩不一致或共格畸变所引起。试样中的这种应力即无一定的方向，又无一定的大小。因此它们使面间距产生一定的变化范围，从而衍射角有个变比范围，即使衍射线宽化。

原理：晶面间距的改变，会导致衍射角相应的变化，因此，对布拉格方程微分可得：

4tand d如果利用晶面间距的相对变化来表达微观应力（晶格畸变），那么，只要从实验中测得衍射线的加宽，便可通过上式计算微观应力（晶格畸变）。方法：

4.x射线衍射定量分析（K值法）所依据的原理是什么？简述X射线定量分析的简要步骤。

原理：（P139和P142）

IjIsjKJsWjWs

简要步骤：测定Ks值制备一个待测相（j相）和内标物质（S相）重量为1:1的两相复合试样，测量此复合试样中j及S相某选测峰的衍射强度Ij和IS。因为此复合试样中Wj/Ws1，故KsIj/Is。j(2)制备待测相的复合试样向待测试样中掺入与测Ksj时相同的内标物质（掺入量不限），混合均匀，即为待测相的复合试样。

(3)测量待测相的复合试样所选测的衍射峰及实验条件与测定Ksj时完全相同。

(4)计算待测相的含量由测量待测相的复合试样所得的Ij和Is、S相的掺入量Ws、预先测出的Ksj计算出W’j，再利用关系式W’j=Wj/(1-Ws)即可求出Wj。

5.通过本课程学习，你取的了哪些收获》？谈谈自己的硕士论文研究工作中怎样发挥X射线衍射分析技术的作用。

定性相分析，定量相分析，测织构，测强化相微晶尺寸、微观应力，测晶格常数等等。

X射线衍射分析技术——硕士生考试试卷

2005

1、X射线衍射定性、定量物相分析所依据的原理是什么？简述X射线衍射定性、定量物相分析的简要步骤？ 定性分析原理：1，任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构，在一定波长的X射线照射下，每种晶体物质都给出自己特有的衍射花样。每一种晶体物质和它的衍射花样都是一一对应的，不可能有两种晶体物质给出完全相同的衍射花样。2，试样中存在两种以上不同结构物质时，每种物质所特有的衍射花样不变，多相试样的衍射花样是由它和所含物质的衍射花样机械叠加而成。

定性分析步骤：1，获得衍射花样；2，计算面间距d值和测量相对强度I/I1值（I1为最强线的强度）；3，查找PDF卡片；4，核对五强线或八强线的d-I/I1值使之相匹配；5，用同样的方法查找余下的衍射峰。

定量分析原理步骤：（同2008第4题）

2、材料中有哪几类应力？各类应力对X射线衍射线分别产生什么效应？为什么会产生这样的效应？简述第一类应力的测试原理和方法？

原理和方法见书

3、织构有哪几类表达方法？选择其中一种简述织构测试的原理和方法？

织构有三种表示方法：极图、反极图和三维取向分布函数。1 ．极图 多晶体中某{hkl}晶面族的倒易矢量（或晶面法线）在空间分布的极射赤面投影图称极图。．反极图 反极图表示某一选定的宏观坐标（如丝轴、板料的轧面法向n.d或轧向r.d等）相对于微观晶轴的取向分布，因而反极图是以单晶体的标准投影图为基础坐标的。

3．三维取向分布函数（odf）在这种方法中，多晶体中晶粒相对于宏观坐标的取向用一组欧拉角表示。

2．试述X射线衍射单物相定性基本原理及其分析步骤？

答：X射线物相分析的基本原理是每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，衍射花样的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度I来表征。其中晶面网间距值d与晶胞的形状和大小有关，相对强度I则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。通过与物相衍射分析标准数据比较鉴定物相。

单相物质定性分析的基本步骤是：

（1）计算或查找出衍射图谱上每根峰的d值与I值；

X射线荧光分析技术 篇6

利用现场X射线荧光技术能够在野外现场对岩矿石、土壤中的多种元素实现快速定性、定量的测定工作, 在地质学研究、矿产资源评价、矿山开采和选冶过程分析等方面, 已有大量成功的应用实例。20世纪80~90年代, 现场X射线荧光技术在我国金矿勘查中发挥了重要作用, 取得了令人瞩目的找矿效果。该技术应用于野外地质勘查工作, 可以现场及时取得元素成分和含量, 及时圈定异常、追踪异常和评价异常;缩短找矿周期, 节约成本, 提高找矿成果。

X射线荧光分析方法在地质勘查行业得到重视和应用。主要是因为野外工作环境比较恶劣, 需要一种轻便、机动而又能及时取得元素成分和含量数据的手段。用便携式X射线荧光仪, 在野外一般不需要特别加工样品就能直接对岩矿石露头、探槽、浅井、剥土、采矿工作面、刻槽样品、钻孔岩矿心等地质工程取样点直接测量目标元素的X射线荧光强度, 对目标元素进行定性、定量或半定量分析, 从而及时发现矿体和验证异常, 评定岩矿品位、矿化地段、划分矿化异常与非异常的界线、划分矿与非矿的界线, 为地质找矿和矿产资源评价提供有力的资料。

便携式X射线荧光仪应用于找矿可以分为直接找矿和间接找矿两方面:以X射线荧光找金矿为例, 由于金元素的克拉克值丰度远远小于X射线荧光仪自身探测线, 加之金元素的K系特征X射线Kα1的能量为68.79kev, 而我们目前使用的激发源的能量 (Pu能量为11.6~21.7kev, Am能量为59.5kev和26.4kev) 远小于68.79kev, 它不能激发金元素的K系特征X射线, 只能根据同属金元素IB族中铜、银的地球化学特性来确定, 由于金元素属于亲铜元素组和亲银元素组, 与亲铜元素组和亲银元素组的地球化学性质相近, 在自然界中常以硫化物或复杂硫化物的形式存在, 与亲铜元素和亲银元素共生或伴生一起, 在金矿的地球化学晕中, 基本上都会有铜、砷、银等亲铜元素和亲银元素的异常晕出现, 所以可以将它们作为找金矿的良好指示, 用单独测量一种元素或测量多种元素组合的特征X射线强度来圈定矿化异常, 从而达到寻找金矿的目的。

1 仪器设备与样品分析

1.1 X荧光技术工作原理

某些物质受一定波长的光激发后, 在极短时间内 (10-8秒) 会发射出波长大于激发波长的光, 这种光称为荧光, 也被称作元素X特征射线, 各种元素特征X射线能量各不相同, 利用这种差异在各方面的应用及有关的方法称为荧光技术。

测定特征X射线能量可对元素进行定性分析;在一定条件下, 特征X射线的峰面积与元素含量 (品位) 成正比, 据此可对元素进行定量分析。对于半无限大空间饱和厚度, 并且表面均匀的样品, 当二次荧光可以忽略时, 目标元素含量可用下面两式测定:

单一元素单一矿种测量公式:

式中Cf为待测元素含量, a为斜率, Kx为待测元素的特征X射线荧光强度, b为斜率。多元素、复杂矿种的多参数测量公式:

式中Cf为待测元素含量, A为A元素的系数, Kx为待测元素的特征X射线荧光强度, B为B元素的系数, Ky为待测元素的特征X射线荧光强度, b为斜率。

1.2 X荧光仪分析方法

仪器采用的X射线荧光分析方法是一种相对测量方法, 必须先分别对已知含量的样品 (标准样品) 进行测量, 从而建立工作曲线及数据库, 才能进行准确的仪器分析。在野外作业前, 要求使用标准样品对仪器进行了标定, 这些标准样品的含量保证了被测样品的含量都覆盖在此范围内。

分析样品进行干燥、破碎、研磨后, 要求过60目筛, 样品经过简单处理后, 将部分装入样杯待分析, 其余部分送化验室做化学分析。样品制好后, 将样杯置于X荧光探头上方, 进行分析。X荧光分析仪分析样品时, 每个样品测量3min。

1.3 样品采集与分析

野外样品采集包括土壤样、岩矿样等, 各样品经过研磨、干燥等简单处理后, 现场利用便携式X荧光分析仪进行了分析, 并从所采样品中按10-20%筛选送往实验室进行化学分析、光谱半定量分析, X荧光分析仪现场分析数据与实验室分析数据进行了对比, 两者误差要求在<5%。

2 X射线荧光技术在野外的应用

2.1 确定分析元素及元素组合的种类

在进行野外现场X射线荧光分析工作之前, 首先要对矿区地质情况了全面了解 (岩矿石类型及其分布情况、地质构造的分布、矿化蚀变类型、不同元素及元素组合分布特点等) , 在此基础上结合地质学基础理论知识, 确定野外现场X射线荧光分析元素及元素组合的种类。

2.2 仪器工作性能检查和工作状态的调节

荧光仪工作性能的好坏直接决定最终工作的成败。开展工作前, 必须严格检查仪器, 保证所使用的X射线荧光仪工作性能稳定正常, 并按仪器操作说明书完成测试参数的设置工作 (完成各种目标元素微分谱的测量, 据此对目标元素的测量道址进行设置等) 。

2.3 工作区测网的布置

与其他物化探方法一样, X射线荧光现场测量也按一定的网度进行。由于X射线荧光方法具有现场快速、低成本和X射线穿透深度和作用范围较小的特点, 一般要求按物化探方法加密1倍测网。具体的测网密度布置, 在不同的地质找矿和地质勘探阶段、不同地区、不同的地质条件下有所不同, 可以按照放射性物探方法或其他物化探方法测网布置要求的基础上进行必要的加密。

2.4 测点上X射线荧光的测量工作

为了保证测量数据的可靠性, 所选测点应具有一定的代表性, X射线荧光测量方法有两种:一是在所选测点上将探测器放置平稳后直接进行测量, 测量前必须对测点的岩石表面进行清理, 保证测点表面是新鲜的和较为平整的, 以保证整个测量过程中探测器的源样距的一致性。二是用随仪器配置的碎样加工工具, 对采集到的具有代表性的测点样品粉碎到一定粒度后, 放在样品杯中, 置于探测器的探测窗口进行测量, 这种方法可以提高被测样品的测量精度和数据的可信度。

2.5 测量数据的整理

为了保证测量数据的精确度和准确度, 减少统计误差, 必须对所获取的测量数据进行审核, 以保证数据的可信度, 提高地质异常解释评价的质量。

结束语

X射线荧光分析方法是一种轻便、快速、低成本的方法, 结合其它地质勘查方法, 能大幅度加快地质勘查工作进程, 短找矿周期, 节约成本, 提高找矿成果;实践表明X射线荧光技术野外现场测试必将得到广泛的应用。

运用X荧光技术找金属矿是可行方法, 它能很好地指示矿体的赋存位置, 反映容矿构造的走向和产状, 对地下隐伏构造具有指示作用;同时还能划分矿体的边界。

矿体颗粒度、不平度、不均匀度、水分度效应对X荧光分析结果会产生影响, 但通过采用正确的工作方法, 可以减少以上效应对测量结果的影响, 保证测量精度。

仪器标定的结果, 决定测量的结果。所以标准样与矿区被测未知样越相似, 标定结果越接近实际, 其测定结果也越接近实际情况。此外标样中被测元素的含量范围应完全覆盖未知样品相应元素的浓度变化范围。

参考文献

[1]林延昌, 葛良全.现场X射线荧光技术在矿产勘查中的应用[M].北京:原子能出版社, 2002.

[2]吴越, 方方, 向铭, 等.EDXRF技术在金属矿勘查中的应用[J].核电子学与探测技术, 2008, 28 (6) .

[3]张国见, 周四春.现场X荧光探测技术在马脑壳金矿外围找矿中的应用研究[J].核电子学与探测技术, 2010, (03) .

X射线荧光分析技术 篇7

我公司有两条2 500t/d生产线, 采用WISDOM-6000A能量色散型X射线荧光分析仪进行生料、熟料和水泥的生产质量控制, 效果较好。近来, 由于仪器分析人员变动, 仪器分析结果与化学分析结果出现了差异, 且正负偏差都有, 没有什么规律性。表1为X射线荧光分析与化学分析的部分结果对照, 显然两种方法之间存在偏差。通过对化学分析结果的对照试验, 可以确认化学分析结果是准确可靠的。

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2 误差波动的原因分析

X射线荧光分析结果产生误差的原因在于仪器性能、校准样品和分析方法三个方面, 当由于校准样品的定值准确性不高, 使仪器分析结果产生误差时, 此时的误差一般具有方向性, 即要么都是正误差, 要么都是负误差, 本例中误差正负均现, 因此可以排除校准样品的影响。

我们对该荧光分析仪的性能按照JC/T1085《水泥用X射线荧光分析仪》行业标准中仪器性能试验方法对仪器进行了检测, 结果见表2。结果表明:仪器的精密度、稳定性、线性、灵敏度和分辨能力等性能指标均符合技术要求, 因此我们将原因查找的重点放到样品的制备上。

我公司的生料采用石灰石、砂岩、粉煤灰和铁矿石四组分配料, 由于粉煤灰的存在, 生料呈灰黑色。对同一生料样品进行多次粉磨和压片, 发现同一样品磨制压片后颜色不一样, 有的发白, 有的发黑, 通过对样品细度的检测, 发现颜色比较黑的样品细度较细, 全部过80μm筛, 但发白的样品则不能完全通过。分析原因认为主要是粉煤灰颗粒在没有磨细的情况下, 样品颜色比较白, 磨得比较细时, 其颗粒在样品中分布比较分散均匀, 因此压片后样品表面颜色就会变黑。由于样品的粉磨时间及质量完全相同, 我们认为振动磨的粉磨效果可能与磨样时样品放置到振动磨中的位置有关, 因此进行了磨样试验。

3 磨样方法的试验

试验振动磨为ZM-1振动磨。振动磨盘的内部结构见图1。

磨样时, 样品可以放到磨样盘的内外两个间隔内, 试验就是按放样位置进行, 粉磨时间及样品质量与助磨剂等在各次粉磨时完全相同。表3是用4个样品放不同位置进行磨样后荧光分析结果。

从表3可以看出, 粉磨样品放置位置不同, 样品的细度是不一样的, 不光从样品的颜色上可以看出, 而且从分析结果上也可以看出其差别。新来的仪器操作员在粉磨样品操作时, 将样品随机进行倒放, 经常会将样品全部放到边上或中间, 从而导致结果产生波动。我们在进行曲线标定及测试生产样品时, 磨样都采用各放一半的方式, 分析结果与化学法基本一致, 偏差小于水泥化学分析方法标准中规定的室内允许差的要求。部分分析结果对比见表4。

4 结论

合理的制样方法、完善的工作曲线和稳定可靠的仪器是得到准确可靠的X射线荧光分析结果的必要条件, 在制备样品的细节上任何小的失误都可能造成结果的波动。

X射线荧光分析技术 篇8

1 原生料制样方法

1.1 制样方法

生料配料为:石灰石、硬砂岩、硫酸渣和粉煤灰四组分配料。由于当时经验不足, 没有根据本厂原材料实际情况制定合理的生料制样方法, 直接沿用了去兄弟企业培训学习时的制样方法和步骤, 即:称取生料样品14g, 加两滴三乙醇胺助磨剂, 粉磨30s, 压力机压力为15t, 保压30s。

1.2 存在的问题

生料荧光分析与化学分析结果见表1。

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通过对已知成分的生料按照上述制样方法制备成5个样品进行测量, 与化学分析做对比得出以下结论:生料样在振动磨里粉磨的过程中, 粉磨时间偏短, 生料中结晶硅未被充分粉磨, 造成SiO2测定结果波动较大, 且无规律。从表1看出, SiO2的荧光分析与化学分析误差在-0.28%~0.31%, 荧光分析间极差为0.59%。

2 生料制样方法的改进

2.1 第一次改进

2008年12月, 在原材料不变的情况下, 经过反复试验, 我们把称样质量减少为12g, 并根据在不同粉磨时间得出的结果进行对比分析, 最后决定采用:生料12g, 加两滴三乙醇胺, 粉磨120s, 压力机压力为20t, 保压30s。

通过适当减少称样质量和延长粉磨时间, 原生料制样方法中存在的结晶硅未被充分粉磨的问题得以解决, 使X射线荧光分析仪的测量精确度得到提高, 见表2。

从表2看出, 第一次改进生料制样方法后, 荧光分析与化学分析最大偏差0.18%, 荧光分析间极差0.15%。

存在的问题:在2009年11月份, 由于称样质量的减少和粉磨时间的延长, 使生料在粉磨时颗粒过细, 在压片成形时, 样品偶尔会出现物理膨胀、起层、表面有裂纹等现象, 导致在测量时, 生料样片掉入到仪器测量室内。

2.2 第二次改进

通过查阅相关的资料, 和咨询其他公司的制样方法, 决定在第一次改进制样方法的基础上, 加入了黏结剂。因为黏结剂的种类较多, 通过试验比对, 最后采用了硬脂酸为黏结剂。在制备生料样品时, 称生料样品12g、加入0.5g硬脂酸, 加两滴三乙醇胺, 粉磨120s, 压力机压力为20t, 保压30s。在加入硬脂酸后, 样品强度得到明显提高, 样品表面光滑、平整, 没有出现起层、表面有裂纹等现象, 而且样品检测后的数据稳定性、准确性也相应得到提高, 见表3。

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从表3看出, SiO2的荧光分析与化学分析最大偏差为0.12%, 荧光分析间极差也为0.12%。

第二次生料样品制样方法的改变, 出磨生料三率值合格率也得到了相应提高, 见表4, 熟料质量也逐步得到了提高, 见表5。

3 结论

X射线荧光分析技术 篇9

关键词：耐火材料,X射线荧光光谱,自动熔融机

基于传统的湿法化学法和原子吸收光谱法的镁铝铬质耐火材料的化学元素分析方法存在干扰元素多、分离速度慢和操作流程繁琐等特点, 难以满足冶金工业对镁铝铬质耐火材料元素分析的具体要求。

1 实验仪器与样本制备

1.1 实验仪器与试剂

实验所用仪器包括了:HAG12/1500自动熔融机 (北京卓信博奥仪器有限公司) ;X射线荧光光谱仪 (德国布鲁克AXS公司) ;所选试剂为:溴化铵溶液:200g/L;P10气体[1]。

1.2 试验制备与标准样品选择

分别称取四硼酸锂和偏硼酸锂各4.00g, 在将其混合均匀后, 称取混合料1.00g置于称量皿, 摇动混合, 并转至铂金坩埚, 利用滴管取10滴事先准备好的溴化铵溶液滴至混合试样中, 将坩埚放入自动熔融机中开始摇动, 设置熔融机的温度为1150℃, 待20min熔融物混匀且气泡消除后, 以坩埚钳夹起坩埚, 并将样本同坩埚分离, 将其放置在干燥器当中待测。

考虑到镁铝铬质耐火材料尚不具备国家标准样品, 因此, 选取国家级镁质、镁铝质、以及铝质耐火材料作为标准样品, 考虑到对于部分标样而言, 并不具备全面的元素数据, 故将所选的各类标样以一定比例进行混合, 从而配置成合成标样, 并利用标准工作曲线对合成标样的元素范围进行测定。

1.3 熔剂及其比例

考虑到镁铝铬质的耐火材料通常具有较高的熔点, 故在进行标样熔融时, 其稀释比会逐渐增加, 且会导致低含量组分的计数难以达到标准, 而一旦以低稀释比进行标样的熔融, 则势必会导致标样的熔融时间过长, 从而影响测量结果;若单独选取四硼酸锂熔剂, 则镁铝铬质耐火材料则难以完全熔融, 进而增加样片制备的难度。因此, 以硼酸、碳酸锂、四硼酸锂、偏硼酸锂两两结合的混合熔剂作为熔融的基本熔剂, 在降低标样熔点的基础上, 提高样片制备的便利性。在对硼酸和偏硼酸锂、硼酸和碳酸锂、四硼酸锂和偏硼酸锂等不同形式下的混合熔剂分别进行试验后, 发现四硼酸锂与偏硼酸锂的混合熔剂以1:1配比时具有最佳效果, 即所制样片表面光滑、均匀且熔样的流动性较高, 所测计数较为稳定, 因此, 选取四硼酸锂与偏硼酸锂的1:1混合熔剂作为镁铝铬质耐火材料元素测定的基本熔剂[2]。

2 实验结果

2.1 校正基体吸收增强效应

对镁铝铬质耐火材料的主元素进行分析可知, 其在熔融过程中的变化幅度较大, 故将样品与熔剂以1:8的质量稀释比进行熔融, 以达到降低基体效应的目的。同时, 选取理论α系数与飞利浦数学模式对基体吸收的增强效应进行校正, 校正方法如公式1所示。

公式1中, Ci为镁铝铬质耐火材料样片中元素i的具体浓度;Di为X轴 (元素浓度) 的截距;Ri表示对元素i浓度测量的净计数率;αij则表示样片中某一元素j对i所产生影响的干扰系数;Ci表示干扰元素j的浓度。在脱模剂方面, 分别以溴化铵、碘化铵和溴化锂作为脱模剂进行对比实验, 结果发现, 当选取溴化铵作为样片的脱模剂时, 样品大都具有良好的流动性, 且在置于自动熔融机熔融后, 易与坩埚相分离[3]。

2.2 检出限

利用X射线荧光光谱对镁铝铬质耐火材料的化学元素进行测定时, 将平均测定时间设定为40s, 并利用公式2对耐火材料的元素检出限进行计算。

公式2中, LOD是耐火材料样片中各元素的检出限, D表示校正曲线在各元素浓度轴, 即X轴上的截距, E表示校正曲线相对于标准曲线的斜率倒数, t表示对样片中各元素测定的时间。检出限结果为: (1) 在灵敏度方面:样片中Al、P、Ca、Mn、Mg、Si、Ti、Fe的灵敏度以此为0.55、2.04、3.85、21.06、0.55、0.29、4.34、27.86 (kcps/%) ; (2) 检出限方面;Al、P、Ca、Mn、Mg、Si、Ti、Fe的检出限分别为257、93、56、10、431、99、28、10 (ρ/mg·L-1) 。由此可见, 被测样片中的各元素均符合镁铝铬质耐火材料参加冶金工业的标准值。

3 结语

本文以X射线荧光光谱法对镁铝铬质耐火材料的元素进行了实验分析, 选取四硼酸锂和偏硼酸锂的混合熔剂对样品进行高温熔融, 在克服样品颗粒结构效应的同时, 也有效避免了样片中的样本洒落在X光管的铍窗中对实验造成的干扰。样片元素检出限的结果表明, X射线荧光光谱法能够较好地实现对镁铝铬质耐火材料中各元素的分析可测定, 对于提高冶金工业流程的生产精度具有重要的现实意义。

参考文献

[1]廖建国.耐火材料的X射线荧光光谱分析[J].国外耐火材料, 2011, 01 (12) :27-34.

[2]王珺, 刘伟, 戴学谦, 等.熔融制样X射线荧光光谱法分析铝碳质耐火材料中的多种组分[J].冶金分析, 2013, 03 (05) :39-45.

X射线荧光分析技术 篇10

1 P10气体更换

换气前先关闭总压力阀, 再关闭二次减压阀, 最后将P10管道接头从旧气瓶出气管处取下来安装到新气瓶出气管上。安装完成后打开总压力阀, 检测其与二次减压阀之间连接处是否漏气。在确定无漏气后, 缓慢开启二次减压阀至0.2~0.3MPa之间, 同时检查阀体、压力表以及P10出气管接头是否漏气, 若漏气可用密封脂或生料带重新密封, 检查不漏气后调整仪器流量在18m L/min (适当增大3m L驱除残气) , 待流量计示数稳定后开始测试样品。

开始测定时, 因仪器内残余气体不纯影响计数值, 测定结果严重偏低, 此时固定通道峰位漂移严重, 注意不能立刻调整峰值, 只有当测定结果趋于稳定后调低P10流量为15m L/min, 稳定1h后才可测定。

2 劣质P10气体对仪器的影响

在某次按照气体更换步骤更换P10气体后, 调整好室内温度待仪器稳定1h后进行仪器峰位测试, 结果见表1。

从表1看出, 计数值和固定通道峰位失真, 最初因经验不足, 微调固定通道峰位后没有变化, 大幅度调整后峰位依旧, 最终判定为P10气体有问题, 更换气体后问题解决。

3 固定通道峰位调整

正常使用中, 只需要微调即可使峰位在50%±4%范围内, 一旦调整幅度过大又没有记录每次调整的方向和圈数时, 峰值调整就变得很棘手, 这时只能尝试调节, 见表2。

调整的要点:对于峰值特别低的选定一个通道顺时针调, 其余的逆时针调节;峰值特别高的全部逆时针调, 调整幅度第一次为1圈, 再根据峰值进行微调。切记, 在调整峰位时必须及时做好记录, 以防调整幅度偏大无法调到峰位时反方向回调。峰值调好后检测峰值, 当偏差在±2%范围内时仪器可投入使用。

4 温度的影响

温度变化会引起分光晶体晶面间距的变化, 从而影响分光效率, 正比计数管高压漂移, 影响放大倍数导致测试结果不准确。在温度为21.0~25.9℃时进行固定通道峰值和生料样品测试, 结果见表3和表4。

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可见, 当温度在 (23±2) ℃范围时, 固定通道峰位相对稳定, 但是相比较Si O2测试结果波动加大, 在实践中必须确保室内空调恒定在合适的温度区域内, 严禁操作人员随意调整空调。

5 气体流量

仪器正常工作时, 探测气体流量应该在合适的范围内。经测试, 当气体流量在10~25m L/min时, 测试结果均在范围内, 相对Si O2影响较大。表5为不同气体流量时对测定结果的影响。

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经长期观察, 一般气体流量稳定在15~20m L/min之间, 仪器测试结果再现性较好。调整好流量后禁止调节气瓶二次调节阀和减压阀, 以保证气压的稳定。

6 电流波动

当电网内电流出现波动时, 仪器电流示值随之波动, 导致二次荧光能量下降, 影响测试结果的精度。表6为电流波动对测定结果的影响。

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解决的办法:为仪器配置独立电源且加设稳压电源, 在日常操作中一旦发现仪器电流波动较大时, 停止测试, 关闭仪器, 尽快查找原因, 以防止因仪器供电线路故障损毁主要器件。

7 Xpert EASE软件

在使用中因误操作或者电脑死机会出现程序没有反应、样品盖子打不开以及测试中数据不能显示等问题。针对此类问题一般在退出程序或者重启电脑主机后可以解决。需要注意的是, 每次进入程序后应该在状态界面下, 点击测定时间设置栏, 确认时间设置正确, 否则样品将无法测试。

当软件损坏时, 必须重新安装软件, 但要注意备份数据库, 待软件安装完成后用备用数据库替换新数据库, 在此之前记录硬标样化学成分含量、计数值以及状态参数, 以防止误操作数据丢失而进行不必要的重复性工作。