X-射线荧光光谱仪(XRF)对于矿石检测那些事

自伦琴发现X射线后，人们便开始对X射线大量研究。X射线的性质往往表现为以下几个方面：能使胶片感光（X光片）、照射金属晶体等物质时能够产生荧光发射（闪烁计时器的闪烁体可进行定量计算）、电离作用（正比计算器）、折射率几乎为1（不能想普通光那样利用折射现象将X射线聚焦）、具有衍射现象（XRD基于此实现，分光晶体）、穿透能力强（能量大，达到一定量对人体有不可逆损伤）、不受电场/磁场的影响等。

X射线强度是指几乎平行的X射线光束1S内透过与其垂直的1平方厘米平面面积的能量（单位为伦琴），在XRF分析中以单位时间内通过计数器窗口的入射X射线的光量子数的强度表示（Kcps, kilol counts per second）。

X射线照射到物质时，物质中所含元素特有的波长的X射线荧光得到激发与发射。除此以外，还有不依存物质内元素的散射线汤姆逊散射线（弹性散射）和康普顿散射线（非弹性散射），并成为XRF的本底（背景），此外还有还有大量的入射X射线转换成光电子和热能。

X射线由X射线管产生，其基本结构是由作为产生热电子的阴极灯丝和把产生的电子用外加电压将加速后电子撞击停止的同时产生X射线的阳极（靶）构成的二级真空管，在靶附近有窗口，窗材使用X射线容易射透的金属铍。X射线管分为侧窗型和端窗型，使用端窗X射线管的仪器中，要使用带离子交换水的冷却水装置，见图1-5。端窗型Rh靶射线管对比S原子序号小的元素有特别好的感度，而且对重元素也能得到较好的感度，在工程管理分析上大多使用这种X射线管。侧窗型X射线管对重元素的分许多使用W/Mo靶射线管，对轻元素多使用Cr靶射线管。Mo靶对Hg、Pb、As等元素分析时经常被使用。

X射线光谱仪的定量分析是相对值的测定，基于样品产生的X射线荧光强度与元素含量的线性关系，所以定量分析时需要标样或者其他的间接分析手段，对测量京都有影响的因素有试样表面的光洁度，X射线的统计变化，试样中元素间的X射线的相互作用3种。

定量分析的注意事项：

1、在定性、定量分析时，尽量选用不重叠的谱线；

2、在用有谱线重叠的谱线做定量分析时，必须进行干涉元素的重叠校正；

3、在决定分析谱线时，用谱线的波峰图（组分定性分析），检测谱线 重叠的影响很重要，必须要进行操作。

吸收效应和增强效应，曲线a表示氢元素中重元素的X射线和含量的关系，种元素的分析光谱受轻元素发生的吸收效应较小，所以在低含量范围，重元素的X射线强度随含量的增加而迅速上升，重元素含量很高以后曲线的斜率就变小了；曲线b时分析由原子序数相近的元素所构成的样品时所得到曲线，待测元素自身吸收稍大于其他共存元素吸收的情况；与a相反，曲线c时被测元素本身对其谱线的吸收比其他共存元素的吸收小的情况。作为检测线所用的标样要选用跟未知样品成分比例相似的标品，这对避免吸收激发增加效应的影响是很重要的。

内标法适用于粉末液体样品，当共存元素的影响（基体效果）大时，往样品中添加内标元素进行分析，内标法时使用与分析谱线接近的内标谱线对分析谱线的比值的方法，使用内标法时要注意：作为内标元素要选择具有分析谱线接近的谱线而且是试样中没有的元素、内标谱线和分析谱线可以分别用K/L/M线、分析元素的含量没有特殊限制、内标元素的添加量要达到时内标谱线的X射线强度和分析元素的强度同级别。

稀释法，在共存元素的影响大时，有适当的物质稀释来减少其影响的方法，此方法多被用于试液试样，但也有用于粉末试样，还有为了增加稀释效应而用原子序数大的物质来稀释（重元素稀释），玻璃熔片法和点滴法对减少共存元素的影响有限。

基体校正法和重叠校正法（见仪器指导说明书）。

增量法是当没有适当的标准样片时使用的方法，即往样品中添加已知的与测量元素相同的元素，根据X射线强度的增加率对目的元素定量分析，但要注意：适用于1%以下、背景是否扣除、试样的混匀程度。