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X射線熒光分析儀器在物質成分分析上應用的概況-華普通用

發表日期:2020/07/01 瀏覽次數:

一、XRF在物質成分分析上的應用

XRF應用主要取決于儀器技術和理論方法的發展。X射線熒光分析儀器有三種主要類型:實驗室用的、采用各種不同激發源的熒光X射線光譜儀和非色散的熒光分析儀;小型便攜式的X射線熒光分析儀;工業上的專門儀器如多光路的X射線量子儀等。這些儀器和方法分別在工業上如冶金、地質、化工、機械、石油等,農業上,醫藥衛生和科研如物理、化學、生物、滴血、天文學等獲得了廣泛應用。分析范圍包含了元素周期表中絕大部分元素,超鈾元素也有人利用此法進行測定,分析靈敏度隨儀器條件及分析對象和待測元素而異。新型儀器檢出限一般達10-5~10-6克/克,某些可以達到10-7~10-9克/克。至于常量分析,由于現代儀器的高度穩定性,X射線熒光分析法的準確度已可與經典的化學分析法相媲美。即便對不久前才開展起來的輕元素分析,也是如此此外由于現代儀器的高度自動化,此法還特別適合于工業上作爐前分析或工藝流程的控制分析,比較先進的工業國家已經在工礦企業里普遍使用,成為一種很有地位的常規分析手段。

 

以上所述,只是X射線熒光分析儀器在元素分析上的部分應用。當然,這些應用是非常重要的。也可以說,是它在二、三十年中能夠得到飛速發展的關鍵。除此之外,它可有效地用于測定薄膜的厚度和組成,例如在冶金工業上測定鍍層或金屬薄片的厚度,在涂料工藝上測定涂層的厚度以及在其它工業部門中用于金屬腐蝕、感光材料、磁性錄音帶和光量子放大器等以測定其薄膜厚度和組成,它也可以用在動態的分析上,連續測定某一體系在它的物理化學作用過程中組成變化的情況。例如,由于相變產生的金屬間的擴散,固體從溶液中沉淀的速度,固體在固體中擴散和固體在液體中溶解的速度,溶液混合的速度以及表面腐蝕的速度等等。

 

二、X射線熒光分析儀器研制及在分析上的應用概況

我國在開展X射線熒光分析儀器的研制及其在分析上的應用,比國外從事這方面工作的先進國家落后了幾十年,只是到五十年代末期,才開始有這項研究工作。首先是儀器的研制方面。在條件比較困難的情況下,中國科學院地質研究所曾于1959年初次試制成功第臺單光路的平面晶體熒光X射線光譜儀,隨后,又有一些單位研究了原級X射線光譜儀。但是,由于原級X射線光譜法應用上甚受限制,不久,研制這類儀器的重點又轉移到熒光x射線光譜儀和以放射性同位素作激發源的便攜式X射線熒光分析儀上,自1971年以來,我國已先后研究成功兩類多光路的熒光x射線光譜儀,其一是從DxY-1到DXY-3等三種型號的全真空多光路X射線分析儀。這類儀器采用平面晶體,具有七個獨立的分光系統和測量系統,其中可有一個固定角度的參比道、兩個掃描道和五個半固定的分析道。其二是多光路全聚焦式X射線熒光分析儀。這類儀器采用全聚焦式彎面晶體,也具有七個獨立的分光系統和測量系統,其中有一個掃描道,五個固定道和一個參比道。這兩類儀器均可同時測定1Mg以上六種不同的元素。此外,適合于野外用的、以放射性同位素作為激發源的便攜式X射線熒光分析儀,國內也已制出幾種不同的型式以上各類型式的設備,均系我國有關單位自行設計制造、全部采用國產元件和材料的產品。

 

在分析應用方面,我國自1959年以來,在科學研究和工業部門首先注意到這項新技術,并作了大量的分析方法研究工作。這些研究工作開始集中于稀有元素分析方面,主要是解決當時在分析上應用其它方法難以分離、測定的課題;接著很快就推廣到常見元素,包括一些輕元素的分析。現在,應用這項技術比較多、工作開展得比較活躍的有冶金、地質、機械、化工、石油、建筑材料和科學研究等部門。

 毫無疑問,隨著國內這類儀器制造業的發展和分析方法研究工作的普遍開展,我國X射線熒光分析儀器工作將會提高到一個更新的水平。

X射線熒光分析儀器


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