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X熒光分析儀定量分析條件的選擇
X熒光分析儀定量分析條件的選擇
定性分析的依據(jù)是X射線熒光的強度與含量成正比。
XRF的定量分析時通過將測得的特征X射線熒光光譜強度轉(zhuǎn)換為濃度，在轉(zhuǎn)換過程中會受到四種因素影響。這些因素需借助于試樣制備盡量減少影響。
①儀器的校正因子；
②測得的待測元素X射線熒光強度，經(jīng)過背景、譜重疊和死時間校正后獲得的純強度；
③元素間吸收增強效應(yīng)校正；
④樣品的物理形態(tài)如試樣的均勻性、厚度、表面結(jié)構(gòu)等。
制定定量分析方法時除了要考慮上述四種因素，還要了解分析的要求、分析樣品的周期和分析的場所等，選擇合適的儀器，制定出良好的分析方法。
在定量分析時，波長色散和能量色散XRF譜儀的分析條件的選擇由于分辨率不同存在很大差異。
一、波長色散譜儀定量分析條件的選擇
1）X光管的高壓和電流選擇
對于不同的X射線管，所選用的電壓和電流是不同的。如端窗靶X射線管，高壓電源供給X射線管的電壓和電流為60kV和125mA。設(shè)置的X射線管高壓和電流的乘積不能超過譜儀給出的總功率。且譜儀推薦的電流和電壓是根據(jù)元素而定的，而不是根據(jù)實際試樣而定的。因此在選擇高壓時，設(shè)定值必須大于待測元素的激發(fā)電位。
下表為推薦的高壓：
2）角度的校正、背景的扣除和計數(shù)時間的確定
角度的選擇取決于待測元素所選的譜線和晶體。盡可能使所選譜線避免基體中其他元素的譜線的干擾。
背景產(chǎn)生的原因有：有樣品引起的，原級X射線譜在樣品中產(chǎn)生散射線，其強度隨樣品成分變化而變化或是被測譜線附件存在譜線干擾；也有是由于樣品產(chǎn)生的射線和儀器相互作用引起的，如晶體熒光和分光晶體引起的高次線等。背景對微量元素的檢測限和準(zhǔn)確度均有較大影響。背景校正方法有理論背景校正法、實測背景扣除法等。
在X射線熒光光譜分析中，測定強度時的計數(shù)方法通常分為定時法和定數(shù)法。
3）脈沖高度分析器
晶體在衍射時可能產(chǎn)生晶體熒光、某些元素的高次線或高次線的逃逸峰、待測元素本身產(chǎn)生的逃逸峰，這些信號所產(chǎn)生的電脈沖如不處理均影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。對此，我們可以利用PHD消除晶體熒光的影響以及高次線的干擾，同時還可以通過設(shè)置兩個PHD上、下閾消除高次線逃逸峰的干擾。
二、能量色散依定量條件的選擇
能量色散譜儀定量分析條件的選擇與波長色散譜儀定量分析條件的選擇相比較，相對于所用儀器來說要簡單一些，但能量色散譜儀種類繁多，如有用二次靶的，也有用偏振光的，它們各有特色，因此應(yīng)在熟悉所用儀器性能的條件下，就其特性選擇最佳分析條件，以滿足分析要求。它的條件選擇主要有：提供給X射線管的管壓和管電流、譜線、濾光片的選擇和測定時間。
管壓和管電流的選擇原則與在波長色散譜儀中的不同，所用管壓通常比待測元素的激發(fā)電位高3-5keV，而在波長色散譜儀中要比激發(fā)電位大4-10倍，同時管電流一般均較小，它受能量色散譜儀所允許的較大計數(shù)率（5-30kcps）的限制。基于此視待分析素對象不僅要設(shè)置不同的管壓和管電流，還要與濾光片結(jié)合起來考慮，其原則是保證所測元素獲得較大強度。如用SPN探測器的譜儀，以Rh靶作為激發(fā)光源，分析水泥中鎂鋁、硅、硫和鉀時，選擇4kV,0.6mA，其目的是使高含量鈣不被激發(fā)，而測鈣、鈦和鐵時，擇13kV，0.1mA，并選用200m鋁作濾光片，除去X射線管發(fā)射的RhL線，以便降低鋁硅等元素的X射線熒光強度，從而提高鈣和鐵等元素的x射線熒光強度。選擇二次靶偏振光也是為了進行有選擇的激發(fā)，并降低背景。對于封閉式正比計數(shù)管為探測器的分辨率譜儀，管壓和管流選擇也是很重要的，如測定水泥原材料，用Cu靶，3m厚的濾光片，測Si，A，S時也用4kV，0.6mA,而測Ca和Fe時則用10kV，0.06mA。
譜線有K、K、L、L4和M可供選擇，通常原子序數(shù)小于42的元素用K系線，大42的元素用L系線，有時亦可選M系線。為了便于獲取待測元素的凈強度，對Si-PIN和Si（Li）探測器的譜儀，在解譜時不僅考慮待測元素，還應(yīng)考慮與待測元素譜的基體中其他元素，特別是重元素L和M系線的干擾。對于低分辨率譜儀如使用封F正比計數(shù)管的譜儀，通常測定純元素譜，并以譜的半高寬左右兩側(cè)的能量作為感興趣區(qū)起點和終點。
測定時間應(yīng)根據(jù)每一組所測元素的濃度和精密度的要求而定，如測水泥中鎂、鋁硫和鉀時，測定時間為300s即可，而鈣和鐵只需120s。