1 方法概述
當(dāng)物質(zhì)受到高能量激發(fā)時(shí).產(chǎn)生元素的特征X—射線熒光,每一種元素所發(fā)射出來的特征X—射線的波長是一定的,分光系統(tǒng)對不同的x—射線特征譜線進(jìn)行分辨,若測得譜線波長,即能判斷是何元素,若測得元素的譜線強(qiáng)度,就可知道該元素的百分含量。每個(gè)選定的晶體位置僅有一種波長按布拉格定律發(fā)生衍射,探測器正對衍射光束.接收特征X—射線并將X—光子轉(zhuǎn)換成脈沖信號,經(jīng)電子線路測量并記錄下譜線波長及譜線強(qiáng)度。
通過對一系列棕剛玉標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的特征X—射線的相對強(qiáng)度比值的測試,以最小二乘法回歸直線方程,求得各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線公式;再將測得的未知樣品各元素的熒光強(qiáng)度比值和各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線公式輸入計(jì)算程序,即可求出未知樣品的元素成分百分含量。
2 問題的提出
用X—射線熒光光譜分析的方法,分析棕剛玉的成分,其結(jié)果準(zhǔn)確與否,取決于多方面因素,如儀器的各方面性能、測試的環(huán)境條件等。除此之外,標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制條件與樣品的測試條件是否一致,對結(jié)果的準(zhǔn)確性影響很大,所以,發(fā)現(xiàn)并糾正分析過程中導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差很重要。
一般標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制不是經(jīng)常進(jìn)行的,而是在每次的測量中,帶人標(biāo)準(zhǔn)樣品,觀察測出的標(biāo)準(zhǔn)樣品的誤差,分析判斷測量的精度。這樣標(biāo)準(zhǔn)曲線在使用一段時(shí)間后,對標(biāo)樣各元素的測量數(shù)據(jù)顯示:真值為高含量時(shí).測量結(jié)果可能偏低。真值為低含量時(shí),測量結(jié)果又可能偏高;或者全部偏高或偏低。這些都說明儀器的測試條件已發(fā)生變化,原標(biāo)準(zhǔn)曲線所求出的E(斜率)、D(截距)值較理論值有偏離或漂移,如果不及時(shí)校正,就會出現(xiàn)較大的誤差。
3 實(shí)驗(yàn)過程
實(shí)驗(yàn)過程中,首先在一定角度范圍內(nèi),對每一種元素的特征X—射線的強(qiáng)度值進(jìn)行掃描,找出特征譜線絕對強(qiáng)度最大值(即峰值)所對應(yīng)的2θ角度值(θ角即經(jīng)過狹縫會聚的入射光束與晶體面的夾角)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些角度值與原標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)定時(shí)采用的角度值已經(jīng)不一致(見表1),由此引起測量強(qiáng)度值偏低并有上下波動(dòng)現(xiàn)象,這就是需要校正的實(shí)驗(yàn)條件之一。

說明:SC為用于重元素分析的閃爍計(jì)散器,F(xiàn)咒為州于輕元素分析的正比計(jì)數(shù)器。
以新標(biāo)定的角度值測量標(biāo)樣的譜線強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度明顯提高,但Fe、Ti兩元素尚存波動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象,為改善這一狀態(tài),實(shí)驗(yàn)中采用增加積分時(shí)間的辦法,積分時(shí)間由原來的20秒增加到40秒,這是校正的實(shí)驗(yàn)條件之二(見表2)。

通過分析條件的改變,棕剛玉標(biāo)準(zhǔn)樣品測量的強(qiáng)度比值比校正前明顯增強(qiáng),測量時(shí)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性也有所改善。以8號標(biāo)準(zhǔn)樣品為參照對比樣所測量的強(qiáng)度比值見表3。

4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正
由于實(shí)驗(yàn)條件的改變,標(biāo)準(zhǔn)曲線需要重新校正。實(shí)驗(yàn)中以8號棕剛玉標(biāo)樣為參照對比樣(棕剛玉標(biāo)樣化學(xué)成分見表4),分別測出其它標(biāo)樣各元素的相對強(qiáng)度比值,將表3中的強(qiáng)度比值及表4中的標(biāo)準(zhǔn)含量值——帶人回歸方程程序中計(jì)算,求出校正后各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的E、D值(見表5),再以此E、D值輸入未知樣品的計(jì)算程序,即完成標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正。


5 討論
X—射線熒光光譜分析化學(xué)成分的實(shí)驗(yàn)中,常見的問題是譜線強(qiáng)度值降低并且不穩(wěn)定。對X光管電
壓及電流值的提高,雖然也可以達(dá)到提高譜線強(qiáng)度的目的,但對X光管的使用壽命不利,實(shí)驗(yàn)中這一條件
未改變(仍為40kV、50mA),而是采用對標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正來解決此問題,實(shí)驗(yàn)證明:經(jīng)過校正后的分析數(shù)據(jù),準(zhǔn)確性提高,重現(xiàn)性好。分析誤差不超出允差范圍。
參 考 文 獻(xiàn)
1 實(shí)甩X—射域光譜分析(上、下冊).中國金屬學(xué)會理化檢驗(yàn)委員會,1981
2 謝志信,趙宗嶺,張玉斌等墻著.X—射線光譜分析.科學(xué)出版社,1988
3 國家磨料磨具質(zhì)檢中心.磨料磨具化學(xué)分析.河南科學(xué)技術(shù)出版社,1993
4 磨料磨具標(biāo)準(zhǔn)匯編.空國磨料磨具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編.1990