技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES本文將帶您全面了解無(wú)標樣定量分析技術(shù),搬起小板凳坐好漲知識啦~
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關(guān)于無(wú)標樣分析方法
♦ X射線(xiàn)熒光光譜無(wú)標樣分析技術(shù)是九十年代推出的新技術(shù),其目的是不用校準樣品也可以定量分析各種樣品。
♦ 基本思路:由儀器制造商測量校準樣品,儲存強度和校準曲線(xiàn),然后將這些數據轉到用戶(hù)的X射線(xiàn)熒光分析系統中,并用隨軟件提供的參考樣品校正儀器漂移。因此,無(wú)標樣分析不是不需要標樣,而是將校準曲線(xiàn)的繪制工作由儀器制造商來(lái)做,用戶(hù)將用戶(hù)儀器和廠(chǎng)家儀器之間的計數強度差異進(jìn)行校正。
♦ 優(yōu)點(diǎn):采用了制造商的標樣、經(jīng)驗與知識,包括測量條件,自動(dòng)譜線(xiàn)識辨,背景扣除,譜線(xiàn)重疊校正,基體校正等??梢栽跇藴蕵悠啡鄙俚那闆r下分析各種樣品中的B to U.的七十幾個(gè)元素,含量范圍從痕量到100%,應用范圍較廣,但其適用性也帶來(lái)了分析準確度的局限性,因此,無(wú)標樣軟件也稱(chēng)為半定量軟件。
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無(wú)標樣分析方法的歷史回顧
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Bruker(Siemens)的無(wú)標樣分析軟件的發(fā)展
♦ Birks 在 Siemens 的XRF上,NRLXRF基本參數法程序
♦ 1989,SSQ 半定量分析軟件
♦ 1996,Spectra plus 無(wú)標樣分析軟件
♦ 2006,QuantExpress 無(wú)標樣定量分析軟件
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QuantExpress無(wú)標樣分析軟件的特點(diǎn)
♦ 基于基本參數(FP)的變化α系數校正基體效應
♦ 開(kāi)放式的軟件,可以調整靈敏度因子以準確分析各類(lèi)樣品
♦ 可以同時(shí)采用掃描模式和定點(diǎn)測量模式來(lái)獲得譜線(xiàn)信號,無(wú)標樣分析結果的檢出限可以達到PPM水平
♦ 無(wú)標樣分析方法和校準曲線(xiàn)分析方法的有機無(wú)縫結合
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無(wú)標樣分析方法的基本算法
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譜線(xiàn)的靈敏度因子
• 譜線(xiàn)的靈敏度因子(cps/%),是某條特征譜線(xiàn)的信號與元素含量的對應關(guān)系。靈敏度因子的獲得:
1、通過(guò)測量一個(gè)純元素樣品就可以獲得這個(gè)靈敏度因子。
2、或者,測量標樣凈強度,校正元素間吸收增強效應后計算而得。
• 譜線(xiàn)的靈敏度因子與樣品無(wú)關(guān),僅決定于測量通道。故也可稱(chēng)為該譜線(xiàn)的“譜儀靈敏度”。
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靈敏度因子的影響因素
♦ 大影響因素:樣品的制備 軟件中的靈敏度因子是基于理想的樣品制備:均勻的、沒(méi)有顆粒效應
♦ 理想的樣品制備:熔融制樣、沒(méi)有偏析的金屬、液體
♦ 顆粒樣品要盡量磨細
♦ 近十多年來(lái),一些研究人員發(fā)現元素在不同化合物中,熒光產(chǎn)額與譜線(xiàn)分數的值有較大差異
♦ 解決方法:用相似標樣,重新計算靈敏度因子
♦ QuantExpress軟件是開(kāi)放式的軟件,可以自己創(chuàng )建特殊樣品的無(wú)標樣分析譜線(xiàn)
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—測量信號的可靠性
掃描模式 or 定點(diǎn)測量模式
為什么通常采用掃描模式:化學(xué)態(tài)會(huì )影響譜峰漂移
掃描測量存在的問(wèn)題 計數統計誤差
♦ 掃描測量的主元素的測量精密度約1%
♦ 無(wú)標樣分析的典型LLD:100ppm
♦ 如何提高無(wú)標樣分析的數據質(zhì)量
1、延長(cháng)測量時(shí)間
2、定點(diǎn)模式與掃描模式的結合
定點(diǎn)測量與掃描測量的結合 無(wú)標樣分析的LLD可以達到PPM水平
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無(wú)標樣分析方法與定量分析方法的結合
♦ 用戶(hù)可以自己建立適合特定制樣條件的特定的“更準確的”無(wú)標樣分析譜線(xiàn),與其它通用的無(wú)標樣譜線(xiàn)結合起來(lái)。 用戶(hù)的無(wú)標樣譜線(xiàn)+通用的無(wú)標樣譜線(xiàn)
♦ 可以將在定量工作曲線(xiàn)中引入無(wú)標樣譜線(xiàn)。適合缺乏足夠的標準樣品的情況。定量校準曲線(xiàn)+無(wú)標樣分析方法
一個(gè)分析方法中可以包含: 無(wú)標樣分析方法和定量分析方法
紅色元素:采用標準樣品建立定量分析工作曲線(xiàn)
綠色元素:采用無(wú)標樣分析譜線(xiàn)
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無(wú)標樣分析方法的分析誤差估計
♦ 液體、熔融試樣法若試樣中不存在XRF不能分析的未知元素,有可能獲得與常規定量分析相近似的結果
♦ 沒(méi)有明顯偏析的金屬,有可能獲得與常規定量分析相近似的結果
♦ 對于存在嚴重顆粒效應和礦物效應的樣品,主量元素的誤差可能會(huì )有10%的相對誤差
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