技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES本文將帶您全面了解無標(biāo)樣定量分析技術(shù),搬起小板凳坐好漲知識(shí)啦~
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關(guān)于無標(biāo)樣分析方法
♦ X射線熒光光譜無標(biāo)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(zhǔn)樣品也可以定量分析各種樣品。
♦ 基本思路:由儀器制造商測(cè)量校準(zhǔn)樣品,儲(chǔ)存強(qiáng)度和校準(zhǔn)曲線,然后將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到用戶的X射線熒光分析系統(tǒng)中,并用隨軟件提供的參考樣品校正儀器漂移。因此,無標(biāo)樣分析不是不需要標(biāo)樣,而是將校準(zhǔn)曲線的繪制工作由儀器制造商來做,用戶將用戶儀器和廠家儀器之間的計(jì)數(shù)強(qiáng)度差異進(jìn)行校正。
♦ 優(yōu)點(diǎn):采用了制造商的標(biāo)樣、經(jīng)驗(yàn)與知識(shí),包括測(cè)量條件,自動(dòng)譜線識(shí)辨,背景扣除,譜線重疊校正,基體校正等。可以在標(biāo)準(zhǔn)樣品缺少的情況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(yīng)用范圍較廣,但其適用性也帶來了分析準(zhǔn)確度的局限性,因此,無標(biāo)樣軟件也稱為半定量軟件。
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無標(biāo)樣分析方法的歷史回顧
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Bruker(Siemens)的無標(biāo)樣分析軟件的發(fā)展
♦ Birks 在 Siemens 的XRF上,NRLXRF基本參數(shù)法程序
♦ 1989,SSQ 半定量分析軟件
♦ 1996,Spectra plus 無標(biāo)樣分析軟件
♦ 2006,QuantExpress 無標(biāo)樣定量分析軟件
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QuantExpress無標(biāo)樣分析軟件的特點(diǎn)
♦ 基于基本參數(shù)(FP)的變化α系數(shù)校正基體效應(yīng)
♦ 開放式的軟件,可以調(diào)整靈敏度因子以準(zhǔn)確分析各類樣品
♦ 可以同時(shí)采用掃描模式和定點(diǎn)測(cè)量模式來獲得譜線信號(hào),無標(biāo)樣分析結(jié)果的檢出限可以達(dá)到PPM水平
♦ 無標(biāo)樣分析方法和校準(zhǔn)曲線分析方法的有機(jī)無縫結(jié)合
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無標(biāo)樣分析方法的基本算法
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譜線的靈敏度因子
• 譜線的靈敏度因子(cps/%),是某條特征譜線的信號(hào)與元素含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。靈敏度因子的獲得:
1、通過測(cè)量一個(gè)純?cè)貥悠肪涂梢垣@得這個(gè)靈敏度因子。
2、或者,測(cè)量標(biāo)樣凈強(qiáng)度,校正元素間吸收增強(qiáng)效應(yīng)后計(jì)算而得。
• 譜線的靈敏度因子與樣品無關(guān),僅決定于測(cè)量通道。故也可稱為該譜線的“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、沒有顆粒效應(yīng)
♦ 理想的樣品制備:熔融制樣、沒有偏析的金屬、液體
♦ 顆粒樣品要盡量磨細(xì)
♦ 近十多年來,一些研究人員發(fā)現(xiàn)元素在不同化合物中,熒光產(chǎn)額與譜線分?jǐn)?shù)的值有較大差異
♦ 解決方法:用相似標(biāo)樣,重新計(jì)算靈敏度因子
♦ QuantExpress軟件是開放式的軟件,可以自己創(chuàng)建特殊樣品的無標(biāo)樣分析譜線
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—測(cè)量信號(hào)的可靠性
掃描模式 or 定點(diǎn)測(cè)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(cè)量存在的問題 計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差
♦ 掃描測(cè)量的主元素的測(cè)量精密度約1%
♦ 無標(biāo)樣分析的典型LLD:100ppm
♦ 如何提高無標(biāo)樣分析的數(shù)據(jù)質(zhì)量
1、延長測(cè)量時(shí)間
2、定點(diǎn)模式與掃描模式的結(jié)合
定點(diǎn)測(cè)量與掃描測(cè)量的結(jié)合 無標(biāo)樣分析的LLD可以達(dá)到PPM水平
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無標(biāo)樣分析方法與定量分析方法的結(jié)合
♦ 用戶可以自己建立適合特定制樣條件的特定的“更準(zhǔn)確的”無標(biāo)樣分析譜線,與其它通用的無標(biāo)樣譜線結(jié)合起來。 用戶的無標(biāo)樣譜線+通用的無標(biāo)樣譜線
♦ 可以將在定量工作曲線中引入無標(biāo)樣譜線。適合缺乏足夠的標(biāo)準(zhǔn)樣品的情況。定量校準(zhǔn)曲線+無標(biāo)樣分析方法
一個(gè)分析方法中可以包含: 無標(biāo)樣分析方法和定量分析方法
紅色元素:采用標(biāo)準(zhǔn)樣品建立定量分析工作曲線
綠色元素:采用無標(biāo)樣分析譜線
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無標(biāo)樣分析方法的分析誤差估計(jì)
♦ 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(guī)定量分析相近似的結(jié)果
♦ 沒有明顯偏析的金屬,有可能獲得與常規(guī)定量分析相近似的結(jié)果
♦ 對(duì)于存在嚴(yán)重顆粒效應(yīng)和礦物效應(yīng)的樣品,主量元素的誤差可能會(huì)有10%的相對(duì)誤差
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