摘 要：文章分析采用的樣品是硼酸鑲邊墊底樣品，樣品經(jīng)過壓片制粉。然后通過Bruker-axs公司生產(chǎn)S4 Pioneer X射線專用熒光光譜儀來監(jiān)測多煤田樣品中的主要元素。第一種是Al2O3；第二種是CaO；第三種是Fe2O3；第四種是K2O；第五種是MgO；第六種是Na2O；第七種是SiO2。通過X射線來具體對上述元素進(jìn)行測定。文章主要從X射線熒光光譜法的角度來測定煤中的常量以及微量元素。通過實(shí)驗(yàn)的方式來具體分析，希望通過文章的分析以及闡述能夠有效的提升我國X射線熒光光譜法的應(yīng)用以及推廣，為我國元素測定做出一定的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：X射線；熒光分析儀；常量；微量元素；實(shí)驗(yàn)；地質(zhì)樣品；譜線重疊校正

文章主要是通過X射線方式來重點(diǎn)探討微量元素的主要背景，同時(shí)也在譜線重疊校正問題上給予分析。微量元素的校正方法主要有三種方式。第一種是經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法；第二種是變動(dòng)α系數(shù)法；第三種是康普頓散射線法。通過這三種方法來作為內(nèi)標(biāo)基體校正，然后通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)分析來和標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匹配吻合。然后使用GBW07401-GBW07408水系沉積物國家一級標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)物質(zhì)來進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行相應(yīng)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)。

在我國X射線熒光的光譜分析法主要有四個(gè)主要特點(diǎn)。第一個(gè)是對于試樣的制備過程較為簡單；第二個(gè)是對樣品的試驗(yàn)分析速度較快；第三個(gè)是具有非常好的重現(xiàn)性；第四個(gè)是具是有非破壞性質(zhì)的測試試驗(yàn)。我國上世紀(jì)樣品探測中的三十九個(gè)主要元素分析，能夠使用X射線分析儀器分析其中的二十四種。因此我國現(xiàn)階段已經(jīng)形成了以X射線分析儀器為主要樣品分析的系統(tǒng)，在我國的試驗(yàn)分析中取得了非常好的經(jīng)濟(jì)效益以及相應(yīng)的社會(huì)效益。

1 X射線熒光分析儀器中光譜分析法的試驗(yàn)部分

關(guān)于X射線熒光分析儀器中光譜分析法的試驗(yàn)部分，文章主要從四個(gè)方面進(jìn)行分析以及闡述。第一個(gè)方面是試驗(yàn)儀器以及試驗(yàn)的測量條件。第二個(gè)方面是試驗(yàn)樣品的主要制備方法以及過程。第三個(gè)方面是試驗(yàn)過程中樣品校準(zhǔn)的具體選擇以及相應(yīng)的制備。第四個(gè)方面是試驗(yàn)的基體效應(yīng)和校正譜線重疊的具體方法。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析。

1.1 試驗(yàn)儀器以及試驗(yàn)的測量條件

本次試驗(yàn)采用的設(shè)備儀器是布魯克儀器公司生產(chǎn)的S4 Pioneer型X射線熒光光譜儀。儀器的主要參數(shù)如下：設(shè)備功率為4千瓦；設(shè)備具有薄鈹窗；設(shè)備的X射線光管采用的是陶瓷Rn靶；設(shè)備使用的計(jì)算機(jī)是戴爾牌計(jì)算機(jī)；軟件采用的是SPECTRAplus。這一套試驗(yàn)設(shè)備能夠同時(shí)放置六十個(gè)試驗(yàn)樣品；設(shè)備采用的油壓機(jī)為50T的油壓機(jī)；同時(shí)設(shè)備還具備彩色打印功能。

在煤田地質(zhì)樣品勘探過程中，主元素的變化非常大。例如煤田中的二氧化硅，其含量范圍就可以從15.7%到90.38%之間；氧化鈣的含量范圍在0.15%到35.7%之間。除去主元素之外，痕量元素的含量范圍也非常大通常在10-6到10-2之間。因此在本次試驗(yàn)過程中，要想將煤田樣品中的四十個(gè)主元素，次元素以及痕量元素進(jìn)行具體的測量，我們在試驗(yàn)中就要對每一個(gè)元素進(jìn)行條件分析。主要的條件有六種。第一種是元素的激發(fā)條件；第二種是元素的分析特征譜線；第三種是元素的背景位置；第四種是元素的干擾譜線；第五種是元素的準(zhǔn)直器；第六種是元素的探測器。我們在試驗(yàn)中使用的X射線分析儀器已經(jīng)具備了一定的智能化。在試驗(yàn)過程中我們只要選定了試驗(yàn)的一種元素，分析儀器就會(huì)自動(dòng)的搜素，選擇最佳的試驗(yàn)條件，同時(shí)試驗(yàn)的相關(guān)結(jié)果也是非常準(zhǔn)確的。試驗(yàn)測量元素的過程中尤其是痕量元素采用了不同方法的分析以及校正，通過多個(gè)樣品的校核選擇無干擾背景的條件，能夠較為有效的測量痕量元素的含量等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.2 試驗(yàn)樣品的主要制備方法以及過程

煤田地質(zhì)相關(guān)樣品種類很多，我們在試驗(yàn)的過程中要求樣品的制備具有簡便并且快速的特點(diǎn)。同時(shí)要求元素的試驗(yàn)檢出限一定要保障低。樣品制備的過程中要有效的壓縮試驗(yàn)成本。因此文章試驗(yàn)采用的制備方式為粉末壓片的方式進(jìn)行樣品的制備。我們將樣品顆粒不大于75微米的顆粒稱取出4克，將其放入制定的模具內(nèi)，將樣品撥平。采用H3BO3材質(zhì)的鑲片墊底。在30噸的壓力下保持壓力20s。這樣能夠?qū)悠穳褐茷橐粋€(gè)圓片。圓片的直徑為38毫米；鑲邊的直徑為42毫米。

1.3 試驗(yàn)過程中樣品校準(zhǔn)的具體選擇以及相應(yīng)的制備

試驗(yàn)過程中需要校準(zhǔn)的樣品同等待分析的樣品在很多地方是相似的。例如樣品的主要結(jié)構(gòu)、樣品的主要礦物組成以及樣品的化學(xué)成分等。校準(zhǔn)樣品應(yīng)該具備一定的含量范圍以及含量梯度。試驗(yàn)中選用的水系沉淀物含量范圍為GBW07301～到GBW07312；土壤的含量范圍為GBW07401到GBW07408；硅酸鹽含量范圍為GBW07103到GBW07108。試驗(yàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)為GBW07412；GBW07413；GBW07416以及GBW07417。

1.4 試驗(yàn)的基體效應(yīng)和校正譜線重疊的具體方法

X射線分析儀在試驗(yàn)中主要解決的問題就是基體效應(yīng)。這是試驗(yàn)過程中元素測量的主要誤差原因。由于樣品含有的巖石以及水系沉淀物的實(shí)際含量具有很大的變化范圍，因此試驗(yàn)過程中的基體效應(yīng)會(huì)非常突出。因此本試驗(yàn)采用的校正基體效應(yīng)的方式有兩種。第一種是理論α系數(shù)校正；第二種是經(jīng)驗(yàn)校正方法。試驗(yàn)過程中的譜線重疊校正主要是以Rh散射線為內(nèi)標(biāo)，通過內(nèi)標(biāo)的譜線進(jìn)行重疊校正。

2 X射線熒光分析儀器中光譜分析法的試驗(yàn)結(jié)果

關(guān)于X射線熒光分析儀器中光譜分析法的試驗(yàn)結(jié)果。文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行論述。第一個(gè)方面是試驗(yàn)結(jié)果的檢出限。第二個(gè)方面是試驗(yàn)結(jié)果的精密度。第三個(gè)方面是試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析。

2.1 試驗(yàn)結(jié)果的檢出限

簡單地套用X射線的理論檢出限的公式[LD=（3×21/2）/m×（Ib/T）1/2]，使計(jì)算出來的檢出限偏低，與實(shí)際能報(bào)出結(jié)果有較大差別，故本法采用下面的方法來計(jì)算檢出限。

2.1.1 試驗(yàn)結(jié)果的理論檢出限。使用幾個(gè)低含量的同類標(biāo)樣（GBW07318、GBW07319和GBW07310），各制備一個(gè)樣片，按相同的測量條件重復(fù)測量12次，將結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出各元素含量相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差б，然后以縱座標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)偏差б，橫座標(biāo)為含量，求出含量為零時(shí)的б0，將其值乘以3即為檢出限。

2.1.2 試驗(yàn)結(jié)果的實(shí)際檢出限。因?yàn)楹茈y找到所有元素含量都接近于檢出限的一個(gè)標(biāo)樣，故選擇幾個(gè)含量接近于檢出限的同類標(biāo)樣，各制備一個(gè)樣片，按相同的測量條件重復(fù)測量12次，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，計(jì)算出每個(gè)標(biāo)樣中含量最低的元素所對應(yīng)的б，將其值乘以3即為本方法的檢出限。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果的精密度

采用粉末壓片法，對GBW07104～GBW07408八個(gè)樣片重復(fù)測定12次，將所得的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。絕大多數(shù)主、次、痕量組分的RSD<5.00%。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度

方法經(jīng)GBW07401～GBW07408，GSD01～GSD12，GSR1～GSR6等標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值符合。

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