鼠标点PHD(脉冲高度分析器),再测量决定上阈和下阈值。 上述条件的选择可参见附录1。
F.鼠标点quantitative program(定量分析程序),最后确定分析时间。存盘后退出。
G.标样浓度(在界面上以两个天平法码表示)栏,选择分析方法(RAW)名称, 将标样名称加入,并输入标样各组分浓度。
H.将分析方法先存盘,再在SYSTEM SET UP中点漂移校正,建立新的漂移校正,如RAW,具体方法参见附录3。
I.打开分析方法,在MONITOR一档中选择上面所确定的漂移校正方法名称。
4. 进入XRF-MEASURE & ANALYSE界面,选择测量(MEASURE),再用鼠标点标样测定栏(以两个天平法码表示),然后鼠标点分析方法(rock)名称,即在右侧显示标样名,将待测标样放进试样室,鼠标点标样名后,再点MEASURE。按此将全部标样测完。
5. 再进入XRF-SYSTEM SET UP界面,在《APPLICATION》栏中打开校正曲线计算程序(或用鼠标点计算器形象图),用鼠标选定分析方法(RAW)名称,在出现的界面上,在待测元素上方,用鼠标点之,使待测元素档呈深色,再用鼠标点下方的计算(CALCULATE),检查每个待分析元素的曲线,每个标样的计算结果和化学值之间差是否满足要求。若某元素不满足要求,如Si。则在本计算界面的下方,鼠标点Si后,Si档呈深色,再点ADD,从?栏中点Al,OK后再计算,以此类推。
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亦可用理论?系数,即在下方用鼠标点correction coefficients下方所要计算的元素,再点理论(theory),进入理论?系数计算界面,在calculate alphas上用鼠标点之,然后执行OK。
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粉末压片法较少使用理论?系数法和基本参数法,即使用也要适当加经验系数,校正颗粒度和矿物效应。熔融法和金属样品一般用理论?系数法和基本参数法,有时为了校正因加工工艺等因素引起的结构效应,也适当引用经验系数,如NiFeCo程序中?系数。
6. 将 matrix model中CLASSIC改为基本参数法(FP),用鼠标点Calculate。
7. 经?校正后,若某标样仍超差,可在曲线中删去,方法是用鼠标点超差的标样后,再用鼠标点曲线下方的(EXCLUDE)。若欲恢复,则用鼠标点欲恢复的标样,然后按下方的包括(INCLUDE)。但是标样含量中最低和最高的标样,最好不要删去。对删去的国家标样,需要查明原因,是含量输错还是制样引起的。
附录1波长色散谱仪定量分析条件的选择
1 X光管的高压和电流的选择
端窗靶X射线管,高压电源供给X射线管的电压和电流为60kV和125mA或更高。设置的X射线管高压和电流的乘积不能超过谱仪给出的总功率,MagiX系列谱仪通常有2.4、3和4 千瓦之分,,2.4kW的X射线管的电压和电流为60kV和100mA。
SuperQ软件所推荐的电压和电流,其乘积通常是满功率,而且电压和电流值随元素而异。推荐值是依据元素而定,并未根据实际试样。众所周知,在选择高压时,其必要条件是设定的值必须大于待测元素激发电位,当所加电压是待测元素的激发电位4倍时,通常可获得90%的强度。管流可根据试样中待测元素含量进行选择。高压推荐的一般原则列于表1。长期实践表明,在许多情况下不应采用满功率,而应取满功率的
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0.7 ~0.9倍,这有助于延长X射线管的使用寿命。此外,若测定多个元素,其管压和管流的选择也不能变化太多,通常只需设定两种,如30、60kV分别满足轻、重元素的测定即可。这样有助于提高工作效率和仪器的稳定性。对于水泥工业中生料、熟料中诸成分的分析,用MagiX谱仪通常采用50kV,40mA。 2 角度的校正、背景的扣除和计数时间的确定
角度的选择取决于待测元素所选的谱线和晶体,当这两个条件一旦定下来后,软件将提供2θ角度值等。
A.谱线的选择原则
谱线的选择大体遵循下述原则:
(1)通常选择K?、K?、L?、L?和M?等几条主要特征谱线,这些谱线在各自谱线系列中是强线。对同一元素,其灵敏度依次为K?,L?,L?,K?和M?。通常选择K?,L?线。 (2)选择何种谱线视试样和制样方法而异。如元素Zr若含量较高(?20%),用熔融法制样时,为避免厚度的影响则选用L? 线,而不是K?。这主要由于X射线荧光透射试
样的厚度与射线的能量和基体成函数关系,令有99%的X射线荧光能透射到试样表面,其强度以Id表示,I0 为样品表面的强度,则
Id?0.99?e?(??d)?Sin?2 (1) I0?ln(0.99) d(?m)?????Sin?2(1)式中?为基体对X射线荧光总质量吸收系数,?为基体的密度。为了说明问题,现将不同谱线在不同基体的透射厚度列于表2(使用PW24系列谱仪)。。
表1 高压的选择
KV 60 50 40 30 24 K系线 Fe-Ba Cr-Mn Ti-V Ca-Sc Be-K L系线 Sm-U Pr-Nd Cs-Ce Sb-I Ca-Sn
表2 不同谱线在不同基体的透射厚度(?m) (pw24××) CrK?(5.41keV) SnK?(25.19keV) MgK?(1.25keV) 基 体 铅 黄铜 铁 Fe2O3 SiO2 Li2B4O7 H2O 0.6 0.7 0.9 1.6 7 12 14 4 20 30 60 100 800 900 50 170 260 550 8000 50000 50000 9
由于待测元素和基体对原级X射线谱和待分析元素的特征X射线的质量吸收系数存在很大差异,待测元素相对强度和浓度之间的关系,并不呈比例。如表3中列出的铁及其各种氧化物中FeKα谱线相对强度及临界厚度数据。
从表3可知,当试样中铁的浓度从70%增加到77.8%,而FeKα线的相对强度仅从95%增加到95.7%。究其原因是氧对原级谱和FeKα谱基本上是透明的,即吸收系数很小。而基体中铁基本决定各种氧化物的吸收系数、临界厚度以及试样中FeKα线的出射厚度,由于在70% Fe2O3中FeKα临界厚度增大,因此其相对强度依然较大。
表3 铁及其氧化物中FeKα强相对强度和临厚度数据
铁的浓度% FeKα相对强度 FeKα临界厚度(cm×10-3) Fe 100 100 FeO 77.8 95.7 Fe3O4 72.5 95.5 Fe2O3 70.0 95
1.36 2.31 2.72 2.77 (3)在可能的情况下,所选谱线应避免基
体中其它元素的谱线干扰。在X射线荧光光谱分析中,特别是波长色散谱仪,与其他发射光谱相比,其干扰是很少的,但在有些情况下谱线干扰不仅存在且很严重,如PbL?和AsK?谱线几乎完全重叠,因此为获得待测元素的净强度,必须对谱线干扰进行校正。现代谱仪的软件通常可提示或自动予以校正干扰谱线。干扰谱线校正的方法通常是:
(a).如在测定低含量As时,一般不选用AsK?线,若Pb的含量与As相比较,不是很高时,可选AsK?用于测定砷;选PbL?测定Pb,然后在仪器提供的软件中,用数学方法扣除铅对砷的干扰;
表4 常见的谱线干扰 待测元素 OK? Mg K? P K? 主要干扰元素 Ca K?(7), Na K?(2) Ca K?(3) MoLl,YL?1,WL?(4) Cd L?1 Ti K?,BaL?3, WL?2 PbL?3,CeL?2 Ni K?,WL? TaL?2 WL?2,Mo K?1(2),HgL?2 HgL?1,As 待测元素 F K? Al K? S K? 主要干扰元素 P K?(3) Cr K?1(4), BaL?1(3) MoL?1,Co K?(3),ZrL?1 SnL?4, Ni K?(2) V K?,BiL?1 待测元素 Na K? Si K? Cl K? 主要干扰元素 ZnL?1 Sn L?1(2), Co K?(4) MoL?1 K K? V K? Ca K? Cr K? Ti K? Mn K? CuK?1(2), BaL? Cr K?,EuL?1 Fe K? Co K? Cu K? Ge K? Zn K? As K? Fe K?,ErL?1, HfLl MoK?(2), PbL?,Ba K?2(2) Br K?1,Ni K? Ga K? Se K? WLl,Co K?, Y K?(2) TaL?1,PbLl TaL?1,WL?1 PtL?1 PbL?5 Br K? Rb K? Sr K? 10