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样品射线吸收近边分析

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  • 【转帖】原子吸收分光光度计与X射线荧光分析仪有什么区别?

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]法是依椐处于气态的被测元素基态原子对该元素的原子共振辐射有强烈的吸收作用而建立的。该法具有检出限低(火熖法可达ng?cm–3级)准确度高(火熖法相对误差小于1%),选择性好(即干扰少)分析速度快等优点。 在温度吸收光程,进样方式等实验条件固定时,样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收,其吸光度(A)与样品中该元素的浓度(C)成正比。即 A=KC 式中,K为常数。据此,通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度,又巳知标准溶液浓度,可作标准曲线,求得未知液中待测元素浓度。 该法主要适用样品中微量及痕量组分分 1 什么是XRF? 一台典型的X射线荧光(XRF)仪器由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生入射X射线(一次X射线),激励被测样品。样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。 利用X射线荧光原理,理论上可以测量元素周期表中的每一种元素。在实际应用中,有效的元素测量范围为11号元素 (Na)到92号元素(U)。 2 X射线荧光的物理意义: X射线是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波,其特性通常用能量(单位:千电子伏特,keV)和波长(单位:nm)描述。 X射线荧光是原子内产生变化所致的现象。一个稳定的原子结构由原子核及核外电子组成。其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行,内层电子(如K层)在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚,释放出来,电子的逐放会导致该电子壳层出现相应当电子空位。这时处于高能量电子壳层的电子(如:L层)会跃迁到该低能量电子壳层来填补相应当电子空位。由于不同电子壳层之间存在着能量差距,这些能量上的差以二次X射线的形式释放出来,不同的元素所释放出来的二次X射线具有特定的能量特性。这一个过程就是我们所说的X射线荧光(XRF)。原子分光一般是测元素的,而且是一般是重金属 荧光则是测荧光物质的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]AAS是吸收光谱,逐个元素测量,样品处理成液体,痕量分析,用于典型重金属元素定量分析。XRF是可分析元素周期表上11号元素 (Na)到92号元素(U),样品为固体或粉末压片测试,可从常量到微量分析。

  • 【原创】原子吸收分析线和发射线宽度

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析线和发射线宽度指的是空心阴极灯发射出来的谱线宽度和火焰中吸收谱线的宽度吗?请指教!

  • X射线荧光光谱分析

    X射线荧光光谱分析

    X射线荧光光谱分析用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长,同时又有一定能量,因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型和能量色散型。下图是这两类仪器的原理图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112280433_341844_1601823_3.jpg现将两种类型X射线光谱仪的主要部件及工作原理叙述如下: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112280434_341845_1601823_3.jpg两种类型的X射线荧光光谱仪都需要用X射线管作为激发光源。上图是X射线管的结构示意图。灯丝和靶极密封在抽成真空的金属罩内,灯丝和靶极之间加高压(一般为40KV),灯丝发射的电子经高压电场加速撞击在靶极上,产生X射线。X射线管产生的一次X射线,作为激发X射线荧光的辐射源。只有当一次X射线的波长稍短于受激元素吸收限lmin时,才能有效的激发出X射线荧光。大于lmin的一次X射线其能量不足以使受激元素激发。          X射线管的靶材和管工作电压决定了能有效激发受激元素的那部分一次X射线的强度。管工作电压升高,短波长一次X射线比例增加,故产生的荧光X射线的强度也增强。但并不是说管工作电压越高越好,因为入射X射线的荧光激发效率与其波长有关,越靠近被测元素吸收限波长,激发效率越高。   X射线管产生的X射线透过铍窗入射到样品上,激发出样品元素的特征X射线,正常工作时,X射线管所消耗功率的0.2%左右转变为X射线辐射,其余均变为热能使X射线管升温,因此必须不断的通冷却水冷却靶电极。

  • 【转帖】X射线荧光光谱分析--在冶金分析中的应用

    ⑴冶金分析的特点 冶金分析是指冶金生产过程中各物料的化学组成及其含量的分析。它对原料的选择,在冶炼前的炉料计算,冶炼工艺流程的控制中,产品的检验,新产品的试制,以及冶金工厂中环保分析都是必不可少的。特点是:①在保证生产质量的前提下,分析速度要快,特别是分析;②冶金分析物料种类繁多,有固体、粉末和液体等,因此要求分析方法适应性强;③分析数量大,任务重,并且要求日夜连续不断进行。   X射线荧光分析技术正好能满足冶金分析的特殊要求,一台多道X射线荧光光谱仪能在一分钟之内分析20~30个元素,而其分析精密度完全可以和湿法化学分析相媲美,分析范围又很宽,从几个ppm到100%。这样可以节省大量人力,提高工作效率,它又很少使用酸和特种化学试剂,不会污染环境。  然而X射线光谱分析法并不是一种绝对法,而是依靠用标准试样相比较来作分析。以钢铁分析为例,标准试样国际的、国内的都有,但是如果对表面效应不重视,那末最好的标准试样,分析出来结果也会是错误的。金属试样一般可以直接从炉中取样冷凝而成,或者从大块金属或原料上切取试片,这样能用固体状态进行分析,有速度快、方法简便和分析精密度高的特点,缺点是不能加入内标或者进行稀释,在痕量元素分析时,又不能采用化学分离,不容易得到合适的标准试样,又很难人工合成。  ⑵固体样品的制备 一般切割或直接浇铸的试样表面比较粗糙,通常需要进一步研磨。磨可以在磨片机上研磨,也可以在磨床上加工光洁度较高的表面。通常使用的磨料有各种颗粒度的氧化铝(即刚玉)或碳化硅即(金钢砂)。一般不抛光或化学腐蚀等特殊处理,在测量短波谱线如钼、镍、铬等元素时,大约80~120粒度砂纸的光洁度即可满足要求,但测量长波谱线要求试样表面光洁度要高,特别重要的是分析试样和标准样品的表面一定要有一致的光洁度。  样品在测量时,最好能自转,以减少表面效应、颗粒度和不均匀性的影响。如果样品没有自转装置,则样品放置位置必须使样品的表面磨痕和入射、出射X射线所构成的平面平行,这样吸收最小,如果相互垂直时吸收最大。  样品在研磨过程中,有可能把样品中夹杂物磨掉,造成某些元素分析结果偏低,或者也可能发生表面沾污。分析低铝时,如果使用氧化铝作磨料,表面就可能被沾污,这时最好采用碳化硅磨料,反之如果分析低硅时,应采须知氧化铝佬磨料。对有色金属如铝合金、铜合金等,它们远比钢铁试样要软,不能用砂纸研磨,而应该用车床,以保证样品表面光洁度。  检验这种表面沾污的方法测量沾污元素谱线的强度比。对于原子序数60以下的元素,可测量其La1Ka强度比,对于原子序数60以上的重元素,应测量Ma/La1 强度比。试验可以用有沾污的样品和已知未沾污的同种合金样品作比较,甚至还可以作为一种消除沾污的检验方法。  ⑶生铁X射线荧光分析生铁中碳是以元素状态存在。灰口铁中的碳有的呈球状石墨,有的呈片状石墨,在研磨过程中表面上脱落的石墨孔也会引起其他分析元素的污染,造成分析错误。浇铸的试样是不均匀的,不适合作X射线荧光分析。而急冷试样的晶粒很细,分布,碳生成渗碳体(Fe3C),它是一种很脆而硬的中间化合物,表面可以利用研磨办法加工。  ⑷中低合金钢分析 用X射线荧光分析中低合金钢有足够灵敏度,多道X射线萤光光谱仪一般测量时间只需要20秒,最好用铑靶X射线管,监控试样测量为60秒,以提高分析精度,必要时要扣除重迭谱线,用标准钢样NBS116-1165,和BAS50-60,401-410,431-435,451-460。  ⑸不锈钢的分析 不锈钢X射线荧光分析是比较困难的,因为镍、铬、铁三者存在着严重的增强和吸收效应,必须采用数学分析,校正后铬、镍分析结果是非常令人满意的。  ⑹非金属材料分析 非金属材料分析包括炉渣、矿石等原材料分析。它的分析方法大致可分成二大类,一种是把试样振动磨粉碎,然后压制成直径为40毫米的圆片,直接放在X射线荧光光谱仪上分析。这样方法特点是速度快,一般五分钟左右就能报出结果,适合作快速分析,但是有“颗粒度效应”和“矿物效应”,所以一定要严格控制试样颗粒度大小。特别对轻元素分析,尤为严重,可以适当加入稀释剂、粘结剂、重吸收剂,如硼酸、淀粉、硫酸钒等,来减少基体效应并可压成圆片。另一种方法为熔融法,可以在试样中加入熔剂如四硼酸锂等,在高温下溶融成玻璃熔珠,熔融时间一般为10~20分钟,中间要摇动以除去气泡,对某些试剂还要加入氧化剂,如硝酸钠等,为了防止试片破裂,可适当加入溴化物使其容易脱模。如在铂-黄金(5%)坩埚中熔融,冷却脱模以后,试样就可以直接使用。这种方法准确度高,并且能消除“颗粒度效应”和“矿物效应”,但是分析速度慢,对某些元素灵敏度差。

  • 【资料】X射线分析深度与样品厚度

    【资料】X射线分析深度与样品厚度

    前段时间看到有版友提到X射线分析深度与样品厚度的问题,在此,我查阅了一些资料,现在给大家分享一下。X射线分析深度与样品厚度 X射线在物质中的穿透深度与波长有关。波长越短,穿透深度越大。波长相同时,物质的平均原子序数越小(轻元素含量高),穿透深度越大。换句话说,样品所发射的荧光X射线的波长越短,及样品中的轻元素含量越高,则获得的试样深部的信息就越多。也就意味着,荧光X射线的波长越长,所得到的样品表面附近的信息就越多,或仅包含表面附近的信息。也因此,元素越轻越易受到样品表面的影响。 测定短波长X射线时,或者分析主成分为轻元素的样品时,如果样品的厚度不够,即使测定组成相同的样品,X射线强度也会因样品厚度不同而变化。图10.6是Ni箔样品中Ni的荧光X射线强度与试样厚度的关系曲线。在组成不变的情况下,X射线强度不再随样品厚度增加而变化时的厚度称为无限厚。除了薄膜分析之外,易受样品厚度影响的典型分析实例是树脂中重金属元素的分析。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104201724_290037_1601823_3.jpg 图10.6 样品厚度与X射线强度的关系 在分析树脂中Cd时,X射线强度随样品厚度而变化。将粒状树脂标准样品经热压后制成2 mm厚的圆片,作为Cd分析的校准样品。使用相同的样品,通过改变样品厚度或样品加入量,测定Cd的X射线强度。结果表明,即使是同一样品,因厚度或加入量的不同,测定强度也会发生很大变化。表10.2是以2mm厚的圆片校准,得到的不同厚度样品的定量结果。因此,在某些类型的样品分析中,因样品厚度不同所造成的分析误差是相当大的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104201732_290041_1601823_3.jpg 由于被测样品或元素(谱线)是否受样品厚度影响对样品制备方法及测定条件的研究确定有很大影响,要进行高精度分析,就应事先对此进行检查。

  • X射线吸收问题

    请问我想计算防护X射线的厚度,用什么公式呢?质量吸收系数和线吸收系数这两个参数在哪里可以查到啊?

  • X射线吸收问题

    请问我想计算防护X射线的厚度,用什么公式呢?质量吸收系数和线吸收系数这两个参数在哪里可以查到啊?

  • 【求助】Ti、Zr的X射线吸收系数???

    有谁知道Ti、Zr的X射线吸收系数啊?因为想对钛合金做小角X射线散射测试,试样厚度需根据元素的吸收系数来确定。不知各位大虾有没有做过这方面的实验?[em09512]

  • X射线荧光光谱分析的基本原理 及应用

    X射线荧光光谱分析的基本原理   当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为10-12-10-14s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。图10.1给出了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。   K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图10.2)。如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα射线,同样还可以产生Kβ射线 ,L系射线等。莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2   这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。

  • 【原创】X射线荧光光谱分析的特点

    [font=宋体]曾在一本书上,其中总结列出了[/font][font=Arial]X[/font][font=宋体]射线荧光光谱分析有如下特点:[font=Arial][/font][/font][font=Arial]1[/font][font=宋体]、可直接对块状、液体、粉末样品进行分析,亦可对小区域或微区试样进行分析,如质子[/font][font=Arial]X[/font][font=宋体]射线荧光通过良好聚焦的带电粒子束可提供[/font][font=Arial]0.5[/font][font=宋体]μ[/font][font=Arial]m[/font][font=宋体]的束斑。[font=Arial][/font][/font][font=Arial]2[/font][font=宋体]、可分析镀层和薄膜的组成和厚度,如用基本参数法薄膜软件可分析多达十层膜的组成和厚度。[font=Arial][/font][/font][font=Arial]3[/font][font=宋体]、波长色散和能量色散[/font][font=Arial]X[/font][font=宋体]射线荧光光谱仪对元素的检测范围为[/font][font=Arial]0.00001[/font][font=宋体]﹪-100﹪,对水样的分析可达10的-9次方能量级;全反射X射线荧光光谱的检测限已达到10的-9次方--10的-12次方g。他们已满足许多物质的分析要求。[/font][font=宋体]4、随着计算机技术的迅猛发展,理论影响系数和基本参数法用于元素间吸收增强效应校正的软件,已可在线用于常规定量分析。这使得目前进行定量分析时,所用标准样品已由过去必须与试样在物理化学形态上相似的标准样品,过渡为可以用于非相似标准样品,如纯元素或氧化物标准样品,因此进行定量分析更方便。[/font][font=宋体]5、谱仪不仅已具有自动化、智能化、小型化和专业化等特点,并在性能上也有很大改进。如顺序式波长色散仪对主、次量元素测定仅需2s,以至于过去必须用于多道波长色散谱仪分析的项目,现在可用于性能优越、价格低廉的顺序式谱仪完成。这位用户根据需要选用相应的仪器提供更多的选择空间。[/font][font=宋体]6、由于仪器光源稳定,保证了长期稳定性,其指标已从20世纪80年代的0.1﹪提高到目前的0.04﹪,保证了分析数据的可靠性和分析结果的高精度。[/font][font=宋体]7、从常规分析的需要来看,其分析结果的准确度可与化学分析相媲美。除电费和简单的样品制备外,分析成本低。虽然一次性投资大,但往往在3-5年内即可收回成本。如在20世纪80年代我国实施的1:2×10的5次方区域地球化学扫面国家计划(RGNR)中,众多实验室采用了以波长色散X射线荧光为骨干的第三代多元素分析系统,可分析24个以上主量和痕量元素,共分析100万个组合化探样品。仅此一项就节约近1.7亿人民币。产生了巨大的社会经济效益。[/font][font=宋体]8、X射线荧光光谱是非破坏分析方法,随其分析技术的发展,已广泛用于古陶瓷、金属屑和首饰的组成分析,为文物的断源和断代提供了可靠的信息。[/font][font=宋体]9、能量色散仪特别是低分辨率谱仪已是在线分析的首选仪器之一,对提高产品质量起很大作用。[/font][font=宋体]10、除提供组成分析外,以波长色散谱仪为代表,该法还可在许多情况下提供待测元素的价态、配位和键性能等化学态信息。[/font][font=Arial][/font]看到这些特点相信大家对X射线光谱分析会有更深的认识和了解。我想其中定有大家感兴趣地方,欢迎大家就其中某些特点展开讨论,提出自己的认识或发表自己独特的见解。

  • 【转帖】便携全反射X射线荧光分析仪

    转录 请自己 google 搜索 便携全反射X射线荧光分析仪 全反射X射线荧光分析仪 等文章全反射X荧儿(TXRF)分析技术是十多年前才发展起来的多元素同时分析技术,它突出的优点是检出限低(pg、ng/mL 级以下)、用样量少(Μl、ng级)、准确高度(可用内标法)、简便、快速,而且要进行无损分析,成为一种不可替代的全亲的元素分析方法。国际上每两年召开一次TXRF分析技术国际讨论会。该技术被誉为在分析领域是最具有竞争力的分析手段,在原子谱仪领域内处于领先地位。从整个分析领域看,与质谱仪中的ICP-MS和GDMS、原子吸收谱仪中的ETAAS和EAAS以及中子活化分析NAA等方法相比较,TXRF分析在检出限低、定量性好、用样量少、快速、简便、经济、多元素同时分析等方面有着综合优势。在X荧光谱仪范围内,能谱仪(XRF)和波谱仪(WXRF)在最低检出限、定量性、简便性、准确性、经济性等方面,都明显比TXRF差。在表面分析领域内,尤其在微电子工业的大面积硅片表面质量控制中,TXRF已在国际上得到广泛应用。1. TXRF分析仪工作原理:TXRF利用全反射技术,会使样品荧光的杂散本底比XRF降低约四个量级,从而大大提高了能量分辨率和灵敏率,避免了XRF和WXRF测量中通常遇到的木底增强或减北效应,大大缩减了定量分析的工作量和工作时间,同时提高了测量的精确度。测量系统的最低探测限(MDL)可由公式计算: (2)这里, 是木底计数率,t为测量计数时间,M为被测量元素质量,l代表被测量元素产生的特征峰净计数率,S=I/M就是系统灵敏度,由公式可以看出,提高灵敏底、降低木底计数率、增加计数时间是降低MDL的有效办法。木氏低、灵敏度高正是TXRF方法的长处,因而MDL很低。

  • 【原创大赛】能谱分析时,x射线作用体积大小

    【原创大赛】能谱分析时,x射线作用体积大小

    做薄膜或者微纳米级颗粒时,我们总希望知道电子束打到样品上的作用体积是多少,采集的能谱信息是否还包含了基体信息。那知道作用体积大小之前,我们先了解何为作用体积,请看下图,基本上sem上使用的信号由表面逐渐深入向下为 二次电子(绿色),背散射电子(红色),特征x射线(黄色),连续x射线(内灰),二次荧光(外灰)。如此,分辨率最好的信号自然是二次电子。而x射线的分辨率相比sei较差,即sei可以清楚分辨的颗粒,能谱不一定能完全检测了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210032223_394465_2512186_3.jpg由以上铺垫,我们再看下图,这是对于一种样品,不同线系的激发体积示意图。即k线系激发的深度及广度比l线系浅。原因:入射电子能量需大于临界激发能Ec或x射线吸收能才能激发出该元素的x射线,不同线系激发能Ec各有不同。通常K线系的激发能Ec高于L线系的,入射电子进入样品后,与原子发生碰撞并出射,在此过程中发生多次碰撞并激发出能量较低的L线系。因此L线系的广度及深度较大。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210032225_394467_2512186_3.jpg在操作过程中,如何判断电子束作用体积。如果是INCA操作界面,可以选择point&ID功能,并在采集谱图 下选择功能 显示x射线发射源 这个按键就是下图最下面的圆环套圆环。点击此环并点击点分析的十字叉线,点击电子图像并在该点采集能谱时,就可以看到采集点周围有黄色和蓝色的圆圈。如下右图显示。此时可以看到两种颜色的圈圈,其中蓝色的圈代表Mo元素的作用范围,而黄色的圈代表Si元素作用的范围。其中Mo的密度是10.22,而si的密度是2.33.当待测样品的密度介于si和Mo之间,则电子束的作用范围则是黄圈与篮圈之间,如Fe是7.87,其作用体积更靠近篮圈。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210032356_394488_2512186_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210040000_394489_2512186_3.jpg也就是说此处x射线作用范围工具是一个参考工具。操作者可以根据自己样品的密度来估计作用范围。同时,我们也可以看得此圆环不仅有黄蓝之别,仍有虚实之差。根据上文提到,L线系的作用范围会较K线系更广,因此此处虚线代表L线系的作用范围,实线代表k线系的作用范围。同理,如果此处只能激发出L线系和M线系的话,那M线系为须,L线系为实。如果有兴趣的话,大家可以尝试,在20kv下采集图像并打点,看作用体积。之后再10kv下再采集图像并打点。比较两次作用体积,会发现明显的变化。(注意,改变加速电压后,需要重新采集图像,才可以看到差别哦)

  • 原级X射线中是否含有样品元素特征的二次射线?

    原级X射线(一次X射线)为连续谱线(含各个波长的X射线),用它来激发样品中元素的特征谱线:我认为:一次X射线中含有待测元素的特征谱线,它对建立标准曲线和分析样品有啥影响?——相比被激发元素的特征谱线强度,它是否比较小,同时被样品吸收,因而可以忽略其影响呢?

  • 【转帖】X射线荧光光谱分析中的粉末压片制样法

    X射线荧光光谱分析中的粉末压片制样法摘  要 本文是一篇关于XRF光谱分析中粉末压片制样法的综述。根据70多篇文献和一些常见的资料, 作者从样品制备、方法应用、理论校正等三个方面介绍了粉末压片制样法的现状和进展。 1 前言   作为一种比较成熟的成分分析手段,XRF光谱分析在地质、冶金、环境、化工、材料等领域中应用广泛。它的分析对象主要是块状固体、粉末、液体三种,其中,固体粉末是分析得最多的一种。因为很多试样如水泥、煤、灰尘等本身就是粉末,对于形状不规则的块状固体,由于直接分析技术还不成熟,往往也粉碎成粉末。液体试样可放入液体样品杯中分析,但由于不能抽真空等原因,有时将液体转变为固体,一些预分离、富集的结果也常是粉末,因此,粉末试样的制样技术是XRF光谱分析中的重要研究课题。   XRF光谱分析粉末样品主要有两种方法:粉末压片法和熔融法。[1,2]对于样品量极少的微量分析,还有一种薄样法,这里拟不介绍。熔融法是应用较多的一种制样方法,它较好地消除了颗粒度效应和矿物效应的影响。但熔融法也有缺点:因样品被熔剂稀释和吸收,使轻元素的测量强度减小;制样复杂,要花费大量时间;成本也较高。粉末压片法的优点是简单、快速、经济,在分析工作量大、分析精度要求不太高时应用很普遍,也常用于痕量元素的分析。从中国理学XRF光谱仪协会和中国菲利浦X射线分析仪器协会的最近两本论文集[3-4]来看,采取粉末压片制样的文章占了很大的比例。在实际应用如水泥、岩石、化探样品的分析中,粉末压片仍是一种应用很广泛的XRF制样法。   近年来,有关XRF及其应用的综述或评论很多[5-13],其中包括样品制备方面的内容,还有一些专门介绍制样法的文章[14-15]。本文根据收集到的70多篇文献,从样品制备、方法应用、理论校正等方面阐述粉末压片法的现状与进展。

  • x射线衍射仪和荧光分析仪卫生防护标准

    x射线衍射仪和荧光分析仪卫生防护标准Radiological standards for X-ray diffraction and fluorescence analysis equipmentGBZ115-20021 范围 本标准规定了X射线衍射仪和X射线荧光分析仪的放射防护标准和放射防护安全操作要求。 本标准适用于X射线衍射仪和X射线荧光分析仪的生产和使用。2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版本均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB4075 密封放射源分级 GB4076 密封放射源一般规定 GB8703 辐射防护规定 ZBY226 X射线衍射仪技术条件3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 X射线衍射仪和X射线荧光分析仪 X-ray diffraction equipment and X-ray fluorescence analysis equipment X射线衍射仪 利用X射线轰击样品,测量所产生的衍射X射线强度的空间分布,以确定样品的微观结构的仪器。 X射线荧光分析仪 利用射线轰击样品,测量所产生的特征X射线,以确定样品中元素的种类与含量的仪器。 以下把X射线衍射仪和X射线荧光分析仪统称为分析仪。3.2 闭束型分析仪和敞束型分析仪 enclosed-beam analytic analytical equipment and open-beam analytical equipment 闭束型分析仪 以结构上能防止人体的任何部分进入有用线束区域为特征的分析仪。 敞束型分析仪 结构上不完全符合闭束型分析仪特征的分析仪,操作人员的某部分身体有可能意外地进大有用线束区域。3.3 射线源 radiation source 本标准中,射线源特指X射线管或能便样品受激后发出特征X射线的密封型放射性核素源(以下简称密封型源)。3.4 联锁装置 interlocking device 分析仪的一种安全控制装置,当其中相关的组件动作时可以发出警告信号,或能够阻止分析仪进入使用状态,或使正在工作的分析仪立即关停。3.5 有用线束 primary radiation 来自射线源并通过窗、光栏或准直器射出的待用射线束。3.6 受照射部件 exposed components 分析仪中受到有用线束照射的部件,如:源套、遮光器、准直器、连接器、样品架、测角仪、探测器等。3.7 源套 radiation source housing 套在射线源外部的具有一定防护效能的壳体,分为密封源套和X射线管套。3.8 防护罩 protective enclosure 敞束型分析仪中,用来屏蔽源套和所有受照射部件的一种防护设备。在防护罩的侧面,通常装有可以平移的防护窗,调试、校准等操作结束后,关闭防护窗,能够有效地防止人员受到有用线束和较强散射线的照射。3.9 遮光器 shutter 安装在有用线束出口处的可以屏蔽有用线束的器件。

  • 【原创】共振发射线,共振吸收线,共振线

    共振发射线:原子外层电子由第一激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振发射线;共振吸收线:原子外层电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的一定波长的谱线称为共振吸收线; 共 振 线:共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。

  • X射线荧光分析技术应用误区分析

    一、选型误区  随着技术发展,X射线荧光分析仪的种类越来越多,商品名称也比较混乱,再加上用户对相关知识的了解有限,使得用户合理选择仪器的难度大大增加。  误区1:强调“荧光”,许多用户误认为只有用X光管作为激发源的管激发仪器才是X荧光仪,一味地强调所谓“荧光”。事实上,如前所述,无论是采用X光管还是采用放射性同位素源作为激发源,只要是由X射线激发、通过测定被测样品发出的荧光X射线得出其化学成分及含量的仪器,都是X荧光分析仪。  源激发和管激发各有优缺点。源激发类型的仪器结构简单、紧凑,特别是放射性同位素源发出X射线是自然现象,其强度是非常稳定的。虽然有着自然衰减,但这种衰减是遵循可描述的物理规律的,也就是说是我们可以准确计算出来的,而且作为商品化仪器选用的同位素源半衰期都比较长,在短周期内这种衰减几乎反映不出来。放射源的最大弱点在于,它发出的X射线强度小,能量分布不可调。因此可分析元素种类是受限制的,光路的几何布置必须非常紧凑,分析时间相对要长一些,谱线处理和定量分析计算难度较大。  管激发型仪器的激发源是X射线管。与放射性同位素源相比,最大的优点在于其可调节性。通过调节管流和高压,可以在一定范围内改变输出X射线的强度和分布,进而有选择性地提高或减小对某些特定元素的激发效率,提高分析能力。再者,X射线管的输出强度远远高于放射性同位素源,光路的几何布置受限制小,可使用准直器、滤光片、狭缝等进一步提高性能。采用X光管的最大问题在于稳定性,给X光管提供高压的高压电源稳定性必须在万分之三以下,X光管本身还需要冷却,而且环境温度、电网波动等因素都会影响X光管输出X射线的稳定性,从而影响仪器的稳定性。因此,一般来讲,管激发仪器对使用环境及外围条件的要求要比源激发仪器高得多。  误区2:重硬件轻软件和技术。任何一种分析仪器在某一领域的成功应用都是硬件、软件和分析技术有机结合的结果,三者缺一不可。毫无疑问,硬件是基础,但硬件并不能决定一切。从应用的角度来讲,硬件只有通过软件才能充分发挥作用,而分析技术涉及到仪器应用的每一个环节。一台好仪器,一定是建立在分析技术研究基础之上的,否则,它就很难适应众多用户的各种需求,这样的仪器等于没有灵魂。对于软件的考察,绝不能停留在画面的漂亮与否、花样是否齐全等表面文章上,关键要看采用的算法是否先进有效,建立在怎样的分析技术基础上,是否适应于主要被分析样品的特性,还要考虑是否适合操作人员的素质和能力。  误区3:重价格轻服务。价格当然是选购商品的重要因素,但不应当是决定性因素。分析仪器各部件质量及其价格悬殊极大,并且直接决定了仪器的售价,单纯追求价格便宜,很难保证质量。对于X荧光分析仪这样的设备来说,服务往往更为重要。这里所说的服务不仅指安装调试、备品备件供应、维修服务等,更重要的是应用技术服务。对于大多数用户来讲,是不具备自行研究分析技术并用于指导应用的,这种情况下,技术服务显得尤为重要。  误区4:听别人多,看自己少。用户在设备选型时经常会开展一些调研考察,一方面了解一些各种仪器及厂家的基本情况,作一些相互比较;另一方面会去一些与自己情况类似的用户那里考察。这当然是必要的。但最重要的还是要根据自己的实际情况和具体需求来选择。比如:以全厂质量控制为主要目的,样品种类多,需要做全分析,准确度要求高,应用环境比较好,可以考虑X荧光光谱仪;以生产过程控制为主要目的,应用环境较差则可考虑多元素分析仪、钙铁仪等源激发类仪器;原料不太好、波动大,没有预均化措施或很简陋,分析仪器要配置高一些,最好考虑在线分析仪器,在线钙铁仪加多元素分析仪或小型多道X荧光光谱仪便是很好的组合,当然,有条件的可以上中子活化在线分析仪,而原料稳定、预均化很有效,分析仪器的配置则可以低一些,多元素分析仪甚至离线钙铁仪便可以解决问题;操作人员素质较高,仪器可以选择小型多道X荧光光谱仪等功能多样、灵活性较大的,反之则应考虑选择功能单一、操作简单的源激发类仪器。二、技术指标误区  评价一台仪器好坏的技术指标是多重、综合的。用户关心和看重的主要有分析元素范围,即我们通常所说的可分析元素有哪些,分析时间长短,精确度如何等。技术指标的重要性最终还是取决于应用目的。  误区1:片面追求高指标。对于工业分析而言,被分析样品的种类是确定的,甚至是单一的,对结果的要求也是确定的。对于远远高出这些要求的指标的追求实际上是一种资源的浪费。比如:大多数水泥厂的控制分析只做钙、铁,用于率值控制需要测钙、铁、硅、铝,全分析则要求增加Na、Mg、S、K等元素,几万元的钙铁仪便可满足控制要求,如追求能测硅铝则需要约十万元的多元素分析仪,多元素分析仪完全可以满足率值控制四种主要元素分析的要求,如一定要提出更高精度和速度的要求就需要约百万元的小型多道X荧光光谱仪了。由于被分析样品的确定性,经验系数法是最有效的分析方法,如果一定要追求无标样法,便达不到经验系数法的效果。本来被测元素是确定的,而且数量有限,固定道就可以解决问题,一味追求可变道,既多花了钱,还牺牲了稳定性和分析时间;就能量色散型仪器而言,ADC道数也并非越多越好。  误区2:片面追求准确度:每当谈到仪器性能,往往会自然而然地把结果是否准确作为第一判断标准,而且在日常应用中也会把大量的精力用于判断仪器“准不准”,最常见的就是与化学分析“对结果”。准确性固然重要,但作为工业分析而言,精密度决不可忽视,首先要关注的是精密度问题,也就是说,同一样品多次测量,其结果应有良好的一致性,每一测量结果与均值的差要足够小,至于测量值与真值的差,往往属于系统偏差,是可以进行数学校正的。  误区3:不重视稳定性和重现性。所谓稳定性是指同一样品连续测量多次(通常为21次)的标准偏差,而重现性则是同一样品间隔较长时间后再次测量的结果之间的一致性。这两项指标是作为工业分析仪器的关键指标,工业分析的结果主要是用于生产过程的控制和参数调整,分析结果的相对变化直接关系着过程控制和调节。而相对变化的准确测量是建立在稳定性和重复性之上的。  误区4:分析时间越短越好。X射线测量是随机事件的统计测量,是由统计规律决定的,计数的绝对量取决于测量时间,并直接决定着测量误差的大小,足够长的测量时间是测量精度的前提条件,为了保证测量精度,必须有足够的测量时间。三、分析技术误区  分析技术是获得正确结果的保证。分析技术贯穿于仪器应用的全过程。分析方法的选择必须满足仪器应用的需要。  误区1:标样制备太麻烦,最好用无标样法。X射线荧光分析事实上是一种对比分析,特别是经验系数法,测得的X射线强度与相应元素浓度的对应关系完全是建立在标准样品的基础之上的,必须制备足够数量的标准样品,标样的质量直接决定了分析结果的可靠性。基本参数法等无标样分析法一般是用于完全未知样品的初步分析的,所谓无标样也只是不需要系列标准样而已。  误区2:标准样品可以购买别人的。由于每个用户的原料情况、配比是各不相同的,而对于X荧光分析而言,标样与被测未知样越相似,测定结果越好,因此,为了取得好的分析结果,各用户应自己配制标样。标样的配置应注意几个问题:  (1)必须主要用生产用原料配制,个别少量组份可用化学试剂;  (2)标样数目应大于被分析元素个数(至少多两个);  (3)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;  (4)标样中各被测元素的浓度之间不应存在相关性。  误区3:工作曲线的评价。通常对工作曲线的定量评价标准主要是相关系数和标准偏差,从数学上来讲,相关系数越接近1越好,标准偏差越小越好。但必须首先检查是否符合物理意义,斜率大小是否合适。  误区4:基体校正中元素间影响因子的设定越多越好。如不考虑物理意义就数学结果而选择影响因子,就无法保证未知样分析的正确可靠。影响因子的设定应遵循相邻元素、主元素、浓度变化范围大的元素、重元素的原则,在此基础上根据经验试设。几点建议  (一)仪器选型一定要适应本企业的实际情况,根据预想的主要用途和本企业原料、工艺乃至人员素质情况选购仪器;  (二)再好的仪器也要靠人用,应当充分重视分析技术在仪器应用中的重要作用;  (三)关于在线分析:近年来,中子活化在线分析取得的成功,使在线分析成为水泥工业分析的一个亮

  • 【分享】X射线衍射分析的实验方法及其应用

    【分享】X射线衍射分析的实验方法及其应用

    自1896年X射线被发现以来,可利用X射线分辨的物质系统越来越复杂。从简单物质系统到复杂的生物大分子,X射线已经为我们提供了很多关于物质静态结构的信息。此外,在 各种测量方法中,X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。由于晶体存在的普遍性和晶体的特殊性能及其在计算机、航空航天、能源、生物工程等工业领域的广泛应用,人们对晶体的研究日益深入,使得X射线衍射分析成为研究晶体最方便、最重要的手段。本文主要介绍X射线衍射的原理和应用。[B]1、 X射线衍射原理[/B]  1912年劳埃等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象,证明了X射线具有电磁波的性质,成为X射线衍射学的第一个里程碑。当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理 。衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示:[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/11/200811191408_119327_1703280_3.jpg[/img]

  • 荧光X射线分析仪

    应对ROHS指令的利剑 ——岛津EDX900HS荧光X射线分析仪 关于“ROHS指令”相信大家并不陌生,“自2006年7月1日起,所有在欧盟市场上出售的电子设备必须禁止或限量使用铅(Pb)、镉(Cd)、水银、汞(Hg)、六价铬(Cr6+ )等重金属有害物质,以及聚溴二苯醚(PBDE)和聚溴联苯(PBB)等燃剂。”简称为“ROHS指令”换句话说也就是:自2006年7月1日起有害元素超标的产品禁止在欧洲市场上销售。 从有关方面了解到,国内很多企业对自已产品中到底含不含“ROHS”指令中涉及的几种有害物质,到底含多少,并不清楚,对欧盟的指令还不够重视,但实事上,国家发改委、信息产业部等相关政府部门也正着手制定“ROHS”相应的我国自已的法规,预期应该和欧盟指令在2006年同步实施。这样一来就会使得中国企业,无论其产品是否出口欧盟,都将面临一个同样的市场准入问题。 全球经济市场正全面提高环保法规标准,各国际大厂已先后投入绿色环保标准的长期计划。欧盟(EU)即将实施二大新环保法令(WEEE及RoHS)。面临严格的环保法规,相信您已有所准备,提升更高的竞争优势。 不够绿(环保),将错失商机。 绿色行动 迫在眉睫!!岛津 EDX900HS X射线荧光分析仪是你最好的选择!台式小型主机,配备全自动开关的大样品室。适应固体、液体、粉体、光盘、薄膜等各种类型的样品。扩展性优越,16/8样品交换、真空/He气氛、4种准直仪、使用CCD摄像头观察样品等。 →分析元素:11Na~92U(EDX-900HS)→检测器:硅半导体检测器,电子冷却无需液态氮成本,操作更方便。→滤波器:5种自动切换,减少背景和元素间的干扰。 →软件:定性、定量分析、FP法、薄膜FP法、BG-FP法→选购件:真空/He测定组件、16/8试样转台、试样容器等丰富的选购件。→可对物质进行快速,准确,方便的定性,定量分析和膜厚测量功能。 采用能最小限度减少试样形状、厚度、材质、位置所带来影响的自动补正软件,可以简单进行测量。对有害元素具有高灵敏度的分析仪国际各大厂商为了树立其绿色产品、环境友好产品的市场形象,提高其绿色产品供应链的品质和综合竞争力,对其所有原料及产品中的纯度和有害物质含量要求进行严密的监测。他们大都采用荧光X射线分析仪(XRF)进行品质控制。例如:索尼公司采购岛津公司EDX系列60多台荧光X射线分析仪。XRF使用简单,不但可以节约时间,精确控制品质,检测范围广,而且无需毁坏样品。 欧盟WEEE/RoHS规则已经出台,贵公司的绿色贸易进程已经开始了吗?我公司可以提供应对WEEE/RoHS规则的检测仪器XRF和ICP。若有任何问题或者产品需求欢迎与我们联络!沈阳兴岛科学仪器有限公司联系人:白晓秋电话:024-23226342 手机:13889251040邮葙:rrrjatto@163.com

  • 影响原子吸收光谱定量分析的因素

    影响原子吸收光谱定量分析的因素

    影响原子吸收光谱定量分析的因素原子吸收光谱定量分析涉及两个基本过程:①试样中被测元素转化为自由原子的化学过程;②蒸气相中自由原子对辐射吸收的物理过程。化学过程比物理过程更复杂,影响化学过程的因素比影响物理过程的因素更多。1 原子化过程的影响在推到原子吸收光谱定量分析的关系式A=Kc时,假定了一个基本条件:在确定的实验条件下,蒸气相中的原子数N与试样中被测元素的含量c成正比,N=βc,为此要求被测元素的原子化效率在确定的实验条件下是一定的。准所周知,在实际分析工作中所遇到的试样类型千变万化,即使是同一元素,在不同的试样内,由于基体特性各异和其他共存元素的相互影响,其原子化效率各有不同,有时甚至差别很大。原子化效率对实验条件非常敏感,在原子吸收这类高温动态测量中,实验条件的变动性导致原子化效率的改变,几乎是不可避免的。这是影响原子吸收光谱分析的准确度和精密度的主要因素。由此可以得出这样的结论,测定一种试样中某一元素的最佳条件,未必适用于另一种试样中同一元素的测定,必须针对具体分析对象,寻求某一元素测定的最佳条件。现在商品原子吸收光谱仪器中,厂家为用户所提供的预先储存在数据库内各元素的分析条件,多半都是用纯溶液样品得到的,只能作为选择实际分析样品分析条件的参考。计算机的广泛使用、原子吸收仪器自动控制系统的日益完善以及横向加热石墨炉和STPF技术的应用等,为获得稳定的原子化条件提供了可能性。化学过程是一个复杂的过程,有关影响化学过程的因素。2 辐射吸收过程的影响从光源的发射线考虑,在原子发射线中心频率V0的很窄的△V频率范围内,kv随频率的变化很小,可以近似地认为kv→k0,。当空心阴极灯光源的发射线远小于原子吸收线的宽度时,如下图所示,测得的吸光度可以近似地认为是峰值吸光度。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511161143_573671_2352694_3.png随着空心阴极灯的灯电流增大,由于自吸和多普勒变宽效应增强,使光源发射变宽,对于低熔点金属Cd,Zn和Pb等元素空心阴极灯,光源发射线和原子吸收线宽度几乎达到同一数量级,使测得的峰值吸光度明显地降低,导致校正曲线严重弯曲。下图使用不同灯电流时所得到的镉校正曲线。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511161144_573672_2352694_3.png在入射辐射中,若含有非吸收辐射,如连续背景辐射、空心阴极灯内稀有填充气体与支持材料以及其他杂质发射的辐射等,它们都可能出现在光谱通带内。当不存在非吸收辐射时,吸光度A=lgI0/I,当存在非吸收辐射i0时,吸光度A’=lg(I0+i0)/(I+i0),A’小于A0。i0在整个入射辐射中所占比例越大,A’比A小的越多。i0和I0比例一定时,I值越小,即吸收介质内分析原子浓度越高,i0的影响越大。非吸收辐射i0的存在,使测得的吸光度减小,校正曲线弯曲。从吸收谱线轮廓考虑,在通常的原子吸收光谱分析条件下,分析原子浓度都很低,共振变宽效应可以忽略不计。但是,当吸收介质的分析原子浓度高时,同种分析原子相互碰撞引起谱线共振变宽,使峰值吸光度减小。随着分析原子浓度增大,对峰值吸光度的影响增大,因此,造成校正曲线在高浓度区弯向浓度轴。这是导致校正曲线非线性化的重要因素。在建立峰值吸收的定量关系式http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511161141_573669_2352694_3.png时,假定吸收谱线轮廓主要由多普勒变宽效应决定。事实上,吸收谱线轮廓不仅受多普勒变宽效应的影响,还与碰撞变宽,特别是洛伦茨变宽有关。在有些情况下,多普勒变宽与洛伦茨变宽是同一数量级,不能忽略其影响。洛伦茨变宽还引起吸收谱线轮廓的频移与非对称化,使得测定的吸光度不能代表峰值吸收,而是中心波长两侧的吸光度,其值低于峰值吸光度,导致校正曲线的非线性化。谱线的精细结构是影响吸光度测量的又一可能的因素。这些相差很小的谱线精细结构常常是简并的。对于很重和很轻的元素,其波长差超过了线宽,在这种情况下,测定的吸光度是精细结构内各组分的混合吸光度,而非单一纯组分的吸光度,故导致校正曲线的弯曲。当用锐线光源进行峰值吸收测量时,谱线的精细结构对吸光度测定的影响可以忽略不计。下表列出了某些元素共振线的同位素移值。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511161145_573673_2352694_3.png从吸收介质内原子浓度考虑,在推到吸收关系式http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511161142_573670_2352694_3.png时,认为入射辐射密度pv是不变的。很显然,只有在吸收层很薄或分析原子浓度很低时才是这样,这说明原子吸收光谱法主要用于痕量和超痕量元素分析。当被测元素的浓度高时,引起吸光度下降,校正曲线弯向浓度轴。由此可知,原子吸收光谱分析的校正曲线线性范围不会很宽,一般是1-2个数量级。在通常的原子吸收条件下,可以忽略激发态原子和元素电离的影响,但对于低电离电位元素,特别是在高温下,不能忽略电离对基态原子的影响。电离度随温度升高而增大,在一定温度下,随元素浓度增加而减小。元素电离的影响如下图所示,电离效应导致校正曲线弯向纵轴。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511161145_573674_2352694_3.png

  • 【资料】熊猫收集--X射线荧光分析技术应用的误区

    X射线荧光分析作为工业分析技术经历了几十年的发展历程,在水泥制造业已得到广泛应用。我国水泥工业中X射线荧光分析技术的应用和发展,基本上是在近25年中实现的。上个世纪七十年代末八十年代初,一方面随着大量新型干法水泥生产线的成套引进,大型X荧光光谱仪开始出现在我国水泥工业,另一方面,随着钙铁分析仪的研制成功,钙铁分析仪在水泥生产过程控制中迅速普及,形成了高端产品和低端产品两翼齐飞的局面;八十年代后期,采用管激发、Si(Li)半导体探测器的X射线荧光能谱仪曾一度受到关注,但到了九十年代初期,国产的源激发正比计数管多元素分析仪,以其简单实用的结构和价格低廉的优势迅速进入市场,成为以水泥工业为主要对象的中档产品;世纪之交前后,针对工业分析应用开发的小型多道X荧光光谱仪,随着我国水泥工业结构调整的步伐得以大量应用。可以说,目前在水泥制造业,X射线荧光分析仪的应用是处于百花齐放的时代。这种局面给用户带来了多种选择,同时也形成一些误区。本文试图跳出X荧光分析技术领域学术研究和商业行为的圈子,从水泥制造业应用X荧光分析技术的角度,提出一些避免误区的观点。 1.X射线荧光分析基本原理 荧光,顾名思义就是在光的照射下发出的光。X射线荧光就是被分析样品在X射线照射下发出的X射线,它包含了被分析样品化学组成的信息,通过对上述X射线荧光的分析确定被测样品中各组份含量的仪器就是X射线荧光分析仪。 从原子物理学的知识我们知道,对每一种化学元素的原子来说,都有其特定的能级结构,其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行,内层电子在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚,成为自由电子,我们说原子被激发了,处于激发态,这时,其他的外层电子便会填补这一空位,也就是所谓跃迁,同时以发出X射线的形式放出能量。由于每一种元素的原子能级结构都是特定的,它被激发后跃迁时放出的X射线的能量也是特定的,称之为特征X射线。通过测定特征X射线的能量,便可以确定相应元素的存在,而特征X射线的强弱(或者说X射线光子的多少)则代表该元素的含量。 量子力学知识告诉我们,X 射线具有波粒二象性,既可以看作粒子,也可以看作电磁波。看作粒子时的能量和看作电磁波时的波长有着一一对应关系。这就是著名的普朗克公式:E=hc/λ。显然,无论是测定能量,还是波长,都可以实现对相应元素的分析,其效果是完全一样的。 2.X射线荧光分析仪的分类 2.1. 根据分光方式的不同,X射线荧光分析可分为能量色散和波长色散两类,也就是通常所说的能谱仪和波谱仪,缩写为EDXRF和WDXRF。 通过测定荧光X射线的能量实现对被测样品的分析的方式称之为能量色散X射线荧光分析,相应的仪器称之为能谱仪,通过测定荧光X射线的波长实现对被测样品分析的方式称之为波长色散X射线荧光分析,相应的仪器称之为X射线荧光光谱仪。 2.2. 根据激发方式的不同,X射线荧光分析仪可分为源激发和管激发两种:用放射性同位素源发出的X射线作为原级X射线的X荧光分析仪称为源激发仪器;用X射线发生器(又称X光管)产生原级X射线的X荧光分析仪称为管激发仪器。 2.3. 就能量色散型仪器而言,根据选用探测器的不同,X射线荧光分析仪可分为半导体探测器和正比计数管两种主要类型。 2.4. 根据分析能力的大小还可分为多元素分析仪器和个别元素分析仪器。这种称呼多用于能量色散型仪器。 2.5. 在波长色散型仪器中,根据可同时分析元素的多少可分为,单道扫描X荧光光谱仪、小型多道X荧光光谱仪和大型X荧光光谱仪。[color=#DC143C]发错版面,已经有人发过---熊猫[/color]

  • 【资料】X射线荧光光谱仪的分析基本原理及详解

    X射线荧光光谱仪主要由激发、色散、探测、记录及数据处理等单元组成。激发单元的作用是产生初级X射线。它由高压发生器和X光管组成。后者功率较大,用水和油同时冷却。色散单元的作用是分出想要波长的X射线。它由样品室、狭缝、测角仪、分析晶体等部分组成。通过测角器以1∶2速度转动分析晶体和探测器,可在不同的布拉格角位置上测得不同波长的X射线而作元素的定性分析。探测器的作用是将X射线光子能量转化为电能,常用的有盖格计数管、正比计数管、闪烁计数管、半导体探测器等。记录单元由放大器、脉冲幅度分析器、显示部分组成。通过定标器的脉冲分析信号可以直接输入计算机,进行联机处理而得到被测元素的含量。X射线荧光能谱仪没有复杂的分光系统,结构简单。X射线激发源可用X射线发生器,也可用放射性同位素。能量色散用脉冲幅度分析器 。探测器和记录等与X射线荧光光谱仪相同。X射线荧光光谱仪和X射线荧光能谱仪各有优缺点。前者分辨率高,对轻、重元素测定的适应性广。对高低含量的元素测定灵敏度均能满足要求。后者的X射线探测的几何效率可提高2~3数量级,灵敏度高。可以对能量范围很宽的X射线同时进行能量分辨(定性分析)和定量测定。对于能量小于2万电子伏特左右的能谱的分辨率差。X射线荧光分析法用于物质成分分析,检出限一般可达10-5~10-6克/克(g/g),对许多元素可测到10-7~10-9g/g,用质子激发时 ,检出可达10-12g/g;强度测量的再现性好;便于进行无损分析;分析速度快;应用范围广,分析范围包括原子序数Z≥3的所有元素。除用于物质成分分析外,还可用于原子的基本性质如氧化数、离子电荷、电负性和化学键等的研究。 [~104490~]

  • 请问关于x射线荧光分析

    我们公司经常在同济大学的x射线荧光分析测量玻璃样品的组分含量.采用的是半定量分析.但是测量出的数据有时有明显出入.请问熟悉x射线荧光分析的大侠们,半定量分析的准确度大概多少?另外,问过硅酸盐研究所的x射线荧光分析室.他们称Na以下的元素无法用半定量分析出.为什么同济大学可以测量B的含量呢?

  • 【原创】全铝X-射线分析仪分析铝电解质

    摘要:本文叙述全铝X-射线分析仪分析铝电解质中的Al、F、Na、Ca、Mg含量,进一步计算分子比、CaF2、MgF2、Al2O3、过剩AlF3的方法,以及每个元素及化合物谱线的选择与修正、分析参数的建立、工作曲线的绘制、样品的制备方法等。实践证明:分析结果准确可靠,精密度良好,实现了准确快速测定的目的。一 前言铝槽电解质的分子比是铝电解生产控制的重要参数之一,正确分析电解质的各项指标,直接影响铝电解的工艺控制和经济效益。目前,在国内铝工业生产中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,在这些方法中,热滴定法和化学法是基础,但其分析速度慢,分析结果严重滞后;结晶光学法对于有多种添加剂和低分子比的电解质分析时误差太大。X-射线衍射法只有国内少数铝厂采用,其分析的项目较少。本文介绍全铝X-射线分析仪(X荧光+X衍射综合性仪器)分析铝电解质的方法。这是国内从瑞士ARL公司引进的最先进的仪器,经过近一年的实践,证明仪器所分析的数据准确、精密度高、速度快。为青铜峡铝厂三期13万吨200千安预焙电解槽在短时间内达产达标提供了有力的技术支持。使其在4个月内电流效率提高到92%,创造了可观的经济效益。二 实验部分1 实验原理根据邱竹贤、K. Grjotheim等人铝电解质的酸度理论,固态酸性电解质的基体是由冰晶石(Na3AlF6)、亚冰晶石(Na5Al3F14)和Al2O3组成。当加入CaF2时,增加了NaCaAlF6相,液态中增加了CaF2相;加入MgF2时,增加了Na2MgAlF7相,液态中增加了NaMgF3相;加入LiF时,增加了Na2LiAlF6相,液态中增加了Li3AlF6相。因预焙槽工艺中不加LiF,其含量可忽略。根据以上理论,用仪器的荧光部分测定电解质的Al、F、Na、Ca、Mg含量, 再用数学模型计算NaF,AlF3,CaF2,MgF2,Al2O3,过剩AlF3及分子比。2 标样的研制这种标样在实际生产电解槽中直接采取。保证基体相同及每个元素和化合物有足够的梯度。我们在实际生产的640台槽中取样,先用仪器分析其强度,发现单元素有异常的样品,立即大量取样,选取17个单元素有一定梯度的样品,经本厂化验室、郑州轻金属研究所、北京有色金属研究院、包头铝厂、中宁铝厂多家单位化学定值。综合评定,最后选取10个作为标样。3 样品制备为保证分析结果的重复性,从电解槽取样必须严格遵守取样的操作规程。新型全铝分析仪使用慢冷样品,样品中基本上没有非晶质物质存在。各标准样品的冷却条件要和实际取样时尽量保持一致。试样制备过程如下;(1) 粉碎:取电解厂房送来的铝电解质冷却试料块约30g,放入破碎机的试料容器中进行破碎。为了避免破碎时试料粘在容器壁上及压片时易于成型,破碎前滴上1-2滴无水乙醇。经实验在转速1550转/分条件下破碎20秒,可使试料达到300目以上。(2) 压片:将料环放在样托上,称取5克试样粉末倒入料环内,放入压样机,选用30吨压力静压15秒,取出压成的试样片,即可上仪器分析。注意:正常分析样品的取样冷却条件、试样的破碎程度、压样时的压力、静压时间对测量结果均有影响,尽量和标样制备时保持一致。4 选择谱线X-射线荧光是激发原子的最内层K层电子,所以每种元素的特征谱线有好几条,首选Ka谱线,理论Ka谱线与实际生产工艺中元素的谱线并不吻合,必须多做实验加以调整,衍射的谱线也应做调整,无需扣背景,具体谱线见表1。5 确定激发条件对某一种元素,其谱线、晶体、探测器、计数时间、准直器、X-光管电压、电流选择搭配不同,其分析效果也不同。必须做大量实验,总结经验,选择适合生产工艺并能准确反映元素真实含量的分析参数

  • 【分享】辐射检测:仙人掌到底吸不吸收辐射?

    【分享】辐射检测:仙人掌到底吸不吸收辐射?

    [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001051339_194277_1615922_3.jpg[/img]仙人掌生活在日照很强的地方,因此吸收辐射的能力特别好,然而台大园艺系副教授许明仁表示,未曾有任何的研究实验报告可证明,仙人掌吸收辐射的能力比其他物种优异。  许明仁说,任何动植物及人体,都有吸收辐射的自然能力,但目前并没有任何研究证明,某一物种吸收辐射的能力特别强,仙人掌生活在沙漠日照强烈的地方,许多人可能把辐射能当作辐射线,在想当然的推理情况下,就认为在计算机前摆一盆仙人掌吸收辐射,减少对人体的伤害。  仙人掌是一种喜欢日照的多肉植物,为了减少水份的蒸散,因此叶片表面积缩减,演化成针状,这是为了适应自然环境。  许明仁表示,仙人掌的外观型态,是为了抵挡阳光、紫外线的破坏,与计算机屏幕或其他电器用品产生的辐射线不同,所谓的辐射线是一种看不见的波,包括了αβγ三种射线,其中γ射线最强,具有穿透任何生物体的能力,并会破坏细胞的DNA,严重会造成突变,而阳光是一种辐射能,就像烛光一样会发热,并不会对人体产生立即的伤害。  因此把仙人掌当作抵挡辐射的工具,是没有任何根据的。  许明仁说,辐射线是一种直线进行的能量波,目前没有任何物质可以使辐射线转弯,因此吸收辐射线的说法,应该改成抵挡,我们生活的环境原本就充满着各种辐射线,只是数值上的多寡而已,目前的电器用品发散的辐射线跟电磁波其实非常轻微,可能由于辐射看不见、碰不到、闻不到,因此不了解的民众便会感到恐慌。  台大园艺系所的桌上计算机前,摆满着文件及各式实验器材,却看不到任何一株仙人掌,许明仁笑着说,他们自己研究植物的,都没有听过这种说法,他觉得这可能是贩售仙人掌商人的行销招式,建议常常用计算机的学生上班族,摆盆仙人掌绿化美观桌面可以,这样的确能够舒缓眼睛的疲劳,但是想要减少辐射线对人体的伤害,还是去买个屏幕护目镜吧。  江西省环保局辐射环境管理处叶昌林科长认为,地球本身是大磁场,人类每时每刻都生活在电磁辐射之中,人本身也是辐射体,不断吸收辐射,也不断散发辐射。现在社会上盛传一些植物能吸收电磁辐射,单从上述论据不足以确证。因此,电脑前摆放花卉植物,因人兴趣爱好而异,无可厚非;此举能否明显降低辐射,尚无正式研究成果,何况电脑辐射到底对人体有无影响,危害多大,也无定论;而商家借机炒卖花卉误导消费,甚至抬高价,也不是没有可能。  叶昌林科长对“恐辐族”提出了一些忠告和建议。首先,保持良好的心理状态尤为重要,不要“谈辐色变”,良好的心态远比买一盆花、穿一件“防辐射”服有利于健康。其次,由于电磁辐射具有“累积效应”,无论是孕妇还是公司白领,在电脑前端坐时间不可太长,应经常走动,这样会对健康有利。互联网上关于电磁辐射危害的宣传多半有夸大之嫌,不可轻信。另外,手机在接通一瞬间发散的电磁辐别要大大高于平时通话,所以不妨在接听之前让手机稍稍远离头部2秒钟,利用耳机接听也不失为一个好办法。

  • 【分享】原子吸收光谱分析中的干扰及消除

    虽然[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析中的干扰比较少,并且容易克服,但在许多情况下是不容忽视的。为了得到正确的分析结果,了解干扰的来源和消除是非常重要的。物理干扰及其消除方法 物理干扰是指试样左转移,蒸发和原子化过程中,由于试样任何物理性质的变化而引起的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]信号强度变化的效应。物理干扰属非选择性干扰。1物理干扰产生的原因: 在火焰[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]中,试样溶液的性质发生任何变化,都直接或间接的影响原子阶级效率。如试样的粘度生生变化时,则影响吸喷速率进而影响雾量和雾化交率。毛细管的内径和长度以及空气的流量同样影响吸喷速率。试样的表面张力和粘度的变化,将影响雾滴的细度、脱溶剂效率和蒸发效率,最终影响到原子化效率。当试样中存在大量的基体元素时,它们在火焰中蒸发解离时,不仅要消耗大量的热量,而且在蒸发过程中,有可能包裹待测元素,延缓待测元素的蒸发、影响原子化效率。物理干扰一般都是负干扰,最终影响火焰分析体积中原子的密度。1.2消除物理干扰的方法 为消除物理干扰,保证分析的准确度,一般采用以下方法: a 配制与待测试液基体相一致的标准溶液,这是最常用的方法。 b 当配制与待测试液基体相一致的标准溶液有困难时,需采用标准加入法。 c 当被测元素在试液中浓度较高时,可以用稀释溶液的方法来降低或消除物干扰。2.光谱干扰及其消除方法 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析中的光谱干扰较原子发射光谱要少得多。理想的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url],应该是在所选用的光谱通带内仅有光源的一条共振发射线和波长与之对应的一条吸收线。当光谱通带内多于一条吸收线或光谱通带内存在光源发躬垢非吸收线时,灵敏度降低且工作曲线线性范围变窄。当被测试液中含有吸收线相重叠的两种元素时,无论测哪一种都将产生干扰。2.1光谱通带内多于一条吸收线 如果在光谱内存在光源的几条发射线,而且被测元素对这几种辐射光均产生吸收,这就产生干扰。也就是所谓的多重谱线干扰,以过渡元素较多。若多重吸收线和主吸收线波长差不是很小时,通过减小狭缝来克服多重谱线的干扰。但波长差很多小时,通过减小狭缝仍难消除干扰,并且可能使信噪比大大降低,此时需别选谱线。2.2光谱通带内存在光源发射的非吸收线待测元素的非吸收线出现在光谱通带内,这非吸收线可以是待测元素的谱线,也可能是其它元素的谱线.此时产生的干扰使灵敏度降低和工作曲线弯曲。造成这种干扰的原因有几种: a具有复杂光谱的元素本身就发射出单色器难以分开的谱线 b多元素空芯阴极灯因发射线较复杂而存在非吸收干扰; c光源阴极材料中的杂质所引起的非吸收干扰; d光源填充的惰性气体的辐射线引起的非吸收干扰。克服这种干扰常用方法是减小狭缝宽度,使光谱通带小到步以分离掉非吸收线,但使信噪比变坏。这时可以改用其它分析线,虽灵敏度较低,但允许较大的光谱通带,有利于提高信噪比。3 吸收线重叠干扰火焰中有两种以上原子的吸收线与光源发射的分析线相重叠时产生邻近线干扰,这种干扰使结果偏高。当分析元素的吸收线和共存元素的吸收线完全重叠,而分析元素的含量很低时,测得的只是共存元素的吸收信号。当分析元素的分析线中心位置和共存元素的吸收线的中心位置稍有偏离,但仍有相当程度的重叠,此时得于的吸收信号仍有很大一部分是共存元素产生的。当共存元素的吸收线和分析元素的吸收线稍有重叠时,吸收信号中仍有小部分是共存元素产生的。只有分析元素的吸收线和共存元素的吸收线完全分离时,共存元素才不产生干扰。Co253.649对Hg253.652r的干扰是典型的吸收线重叠干扰。理论研究和实验结果表明,干扰的大小取决于吸收线重叠程度,干扰元素的浓度及其灵敏度。当两种元素的吸收线的波长差小于0.03nm时,则认为吸收线重叠干扰是严重的。若重叠的吸收线是灵敏线,即使相差0.1nm,干扰也会明显表现出来。当然这种干扰还和干扰元素的浓度及单色仪的分辨率有关。有一些谱线,在理论上是重叠线,但实验中并没有观察到干扰。有可能是干扰元素在测定条件下原子化效率低而未能产生足够的基态原子,也可能这些干扰元素的吸收线灵敏度很低,所以在通常情况下表现不出来。消除这种干扰一般是选用其它的分析线或预分离干扰元素。

  • 【内部汇总原创】原子吸收光谱分析理论基础

    第一节 概论一、光谱的种类和原子光谱分析物质中的原子、分子永远处于运动状态。这种物质的内部运动,在外部可以辐射或吸收能量的形式(即电磁辐射)表现出来,而光谱就是按照波长顺序排列的电磁辐射。由于原子和分子的运动是多种多样的,因此光谱的表现也是多种多样的 。从不同的角度可把光谱分为不同的种类。按照波长及测定方法,光谱可分为:γ射线: (0.005∽1.4Å )X射线: (0.1∽100 Å ) 光学光谱: (100 Å ∽300μm)微波波谱: (0.3mm∽1m)通常所说的光谱仅指光学光谱而言。按外形,光谱又可分为连续光谱、带光谱和线光谱。按电磁辐射的本质,光谱又可分为分子光谱和原子光谱。原子光谱可分为发射光谱、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]、原子荧光光谱和X—射线以及X—射线荧光光谱。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析是基于光谱的发射现象;[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析是基于对发射光谱的吸收现象;原子荧光光谱分析是基于被光致激发的原子的再发射现象。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析的波长区域在近紫外和可见光区。其分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸气时,被蒸气中待测的基态原子所吸收,由发射光谱被减弱的程度,进而求得样品中待测元素的含量。二、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析的特点1.选择性强由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]谱线仅发生在主线系,而且谱线很窄,线重叠几率较发射光谱要小的多,所以光谱干扰较小,选择性强,而且光谱干扰容易克服。在大多数情况下,共存元素不对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]产生干扰。2.灵敏度高[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析是目前最灵敏的方法之一。火焰[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]的相对灵敏度为μg/ml∽ng/ml。由于该方法的灵敏度高,使分析手续简化,可直接测定,缩短了分析周期,加快测量进程。3.分析范围广目前应用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]法可测定的元素超过70种。就含量而言,既可测定低含量和主量元素,又可测微量、痕量甚至超痕量元素;就元素性质而言,既可测定金属元素、类金属元素,又可直接测定某些非金属元素,也可以间接测定有机物。4.精密度好火焰[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]法的精密度较好,在日常的微量分析中,精密度为1—3%。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]分析的缺点在于每测一种元素就要使用一种元素灯而使得操作麻烦。对于某些基体复杂的样品分析,尚存在某些干扰问题需要解决。如何进一步提高灵敏度和降低干扰,仍是当前和今后[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析工作者研究的重要课题。第二节 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析原理一、基态和激发态原子的分布在热平衡条件下,激发态原子数和基态原子数遵循玻尔兹曼分布规律 gi 和ge分别为激发态和基态的统计权重,g=2J+1,J为该能态的总内量子数。K为玻尔兹曼常数。Ej为激发态能量。在火焰温度(T)范围内,大多数的激发态原子数和基态原子数的比值Ni/Ne远小于1%。由于基态原子数目很大,温度对基态原子的影响是很小的。而且[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]所用火焰的温度变化不大。因此[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析具有较好的灵敏度和精密度。

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