偏振能量色散X射线荧光光谱法测定钢铁生产中物料成分

土壤重金属污染已是当今土壤污染中污染面积最广、危害最大的环境问题之一。因此对土壤中重金属的检测,已经成为环境保护和农业生产的重要工作,同时也是对污染土壤进行治理和修复的首要环节。EDXRF光谱法具有分析速度快、精度高、操作简单、成本低、可原位检测等优点,在许多重金属分析领域已得到应用。但在土壤重金属定量分析方面还仍然处于探索阶段。由于土壤成分复杂,重金属含量又较低,在检测过程中,存在严重的干扰,因此如何降低XRF分析土壤重金属方法检出限、准确校正基体效应、合理处理谱线是研究重点。

本论文主要针对降低方法检出限和基体效应校正方法这两个方面展开研究,取得的成果有:1、推导了理论相对强度计算中的一次、二次荧光强度积分公式及各项重要参数,为X射线荧光分析法中基本参数法的计算提供了理论依据。2、通过MCNP模拟得到了探测装置的最佳条件,即“探-样”距为0.8cm,入射角和出射角的取值范围在45°~55°和65°~75°内,为X荧光仪在土壤重金属检测的应用设计提供了科学指导。3、运用MCNP模拟了元素分布对荧光计数的影响,得出在X荧光分析中Cr、Ni、Cu、Zn、As元素在土壤中能探测到的最大深度及半吸收层厚度,为土壤中重金属元素的原位X荧光分析的结果解释与污染评价提供了参考依据。4、应用MATLAB软件编写计算了理论X射线光管原级谱的程序,计算了银靶在25k V/45μA条件下的原级X射线谱,为理论相对强度的计算提供了理论数据。5、以国家标准样GBW07401和GBW07406为对象,分别计算了待测元素的一次荧光强度与二次荧光强度,根据计算结果,对土壤基体而言,可忽略二次荧光带来的测量误差,只需考虑基体的吸收效应,大大简化了基本参数法校正基体效应的计算。6、采用多标样的分析方法,建立了基本参数法校正曲线,即理论相对强度与计数率曲线,对比分析了“理论相对强度与计数率曲线”的拟合度与“含量与计数率曲线”的拟合度,验证了采用基本参数法校正基体效应的效果及理论相对强度计算的正确性,结果表明,采用多标样的分析方法校正基体效应可以获得很好的分析精度。