EDXRF分析中吸收—增强效应的蒙特卡罗模拟

能量色散x射线荧光光谱分析(EDXRF),与其它元素分析方法相比,有着快速、多元素、对样品无损害等优点。广泛应用于野外地质样品分析、室内核素检测、建筑材料的放射性分析等方面。能量色散x射线荧光光谱分析中,吸收-增强效应对测量的准确度影响很大。在传统的X荧光光谱分析中,利用实验或者数学校正的方法对吸收-增强效应进行校正。在实际的工作中面临工作量大,检出限等方面的限制。本文结合蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟能量色散x荧光分析。主要是对x荧光分析中吸收-增强效应进行模拟计算,对求取蒙特卡罗程序MCNP5中GEB高斯展宽系数的方法进行了讨论与验证。并使用MCNP5对常见的Fe-Cr、Fe-Mn,Cu-Zn三种二元合金中吸收-增强效应进行了模拟计算。编译基于visual studio2010平台,自动求取GEB系数的MFC应用程序。本论文题目源自“863”计划项目“高精度能谱探测仪器研发”(项目编号:2012AA061803)。论文取得的成果有：1)依据能量色散x荧光分析的工作原理,使用IED-2000T手持多元素快速X荧光分析仪的具体物理参数建立了蒙特卡罗模拟软件MCNP5中的模拟模型。2)在能量色散x荧光分析的仪器谱中,荧光计数遵从高斯分布。利用高斯分布的标准差求取能量色散型IED-2000T手持式多元素快速X荧光分析仪中某全能峰的半高宽,利用上述数据求取MCNP5程序中GEB高斯展宽系数卡中的系数a,b,c,模拟计算Fe,Cu,Cr的x荧光,将模拟能谱与实测能谱进行比对,取得了模拟能谱与实测能谱几乎完全一致的结果,验证了在用MCNP5模拟能量色散X荧光分析时,用仪器谱中高斯分布的标准差求取GEB高斯展宽系数的可行性。3)对常见的二元系样品Fe-Cr, Fe-Mn,Cu-Zn合金,进行了不同含量情况下的蒙特卡罗模拟计算,得到了元素含量与特征峰相对强度的关系曲线。得出的二元样品中吸收-增强效应情况与理论一致。验证了蒙特卡罗方法用于模拟x荧光分析中吸收-增强效应的可行性,为进一步的无标样分析打下了基础。4)基于visual studio2010平台,编译利用仪器谱数据求取MCNP5程序中GEB卡中系数a,b,c的MFC应用程序。实现导入仪器能谱数据,自动求取系数。减少了求取MCNP5中GEB卡系数的步骤与计算。