X射線(xiàn)熒光光譜無(wú)標樣定量分析技術(shù)

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~

 

1

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。

 

2

無(wú)標樣分析方法的歷史回顧

 

 

 

3

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

 

4

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

 

5

無(wú)標樣分析方法的基本算法

 

 

6

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”。

 

7

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)

 

8

—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

 

 

9

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)

 

10

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