影響X熒光光譜儀準(zhǔn)確度的因素

X熒光光譜僅的樣品制備簡單，能夠非破壞性地快速進(jìn)行多元素分析，可以迅速篩查多種類樣品基質(zhì)如固體、泥漿、粉末、糊狀物、薄膜、空氣過濾物以及其它很多基質(zhì)樣品中的未知成分，已成為電子行業(yè)有害物質(zhì)初步篩選普遍采用的檢測方法。分析影響X熒光光譜儀測量結(jié)果的因素，正確使用X熒光光譜儀。對電子產(chǎn)品中有害物質(zhì)的準(zhǔn)確控制有直接的影響。

 

影響X熒光光譜儀測量準(zhǔn)確度的因素有儀器本身的性能、工作曲線、測試樣品和測試方法等。其中儀器本身的性能是由所購買儀器的硬件設(shè)施決定的．購買儀器時(shí)就已決定．測試方法與儀器的工作原理有關(guān)，目前普遍采用相對測量法。工作曲線、測試樣品對測量結(jié)果的影響非常大。并且可以通過簡單的處理就可以大幅提高測量準(zhǔn)確度。所以本文將重點(diǎn)分析制作工作曲線的樣品、工作曲線的偏移、工作曲線的適用范圍、樣品的形態(tài)、樣品大小、非均質(zhì)樣品、樣品表面以及干擾元素等影響因素。并介紹簡單、常見的處理方法。

 

工作曲線簡單說來就是元素的X射線強(qiáng)度與樣品中所含元素的質(zhì)量百分含量的關(guān)系曲線，通過工作曲線將測量得到的特征X射線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為濃度。因此工作曲線對測量結(jié)果的影響非常大。它除了與待測元素的濃度、待測元素、儀器校正因子和元素間吸收增強(qiáng)效應(yīng)的校正值有關(guān)以外，還與制作工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)樣品、工作曲線是否偏移、工作曲線的適用范圍等有關(guān)。

 

(1)、制作工作曲線的樣品

X熒光分析基本上是一種相對測量，需要有標(biāo)準(zhǔn)樣品作為測量基準(zhǔn)，因而標(biāo)準(zhǔn)樣品與待測樣品的幾何條件需要保持一致。標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)具有足夠的均勻性及穩(wěn)定性，控制樣品與分析樣品的冶煉過程或分析方法不同，其量值不能溯源，均勻性、穩(wěn)定性不能保證。所以應(yīng)選擇化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)與分析樣品相近似的標(biāo)準(zhǔn)樣品來制作相應(yīng)的工作曲線。包括分析元素含量范圍．并保持適當(dāng)?shù)奶荻�，分析元素的含量須用�?zhǔn)確、可靠的方法定值。現(xiàn)在不少儀器廠商為了提高市場競爭力。往往在儀器出廠前按照用戶要分析的材料類型預(yù)先繪制一些通用校準(zhǔn)曲線，以減少現(xiàn)場分析時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)樣品的需求�？墒俏阌怪M言，既然是通用曲線，通用性強(qiáng)，而要同時(shí)達(dá)到“精”就很困難。因此，為了保證分析的精確性，還是一種基材對應(yīng)一套標(biāo)準(zhǔn)樣品為好。

 

(2)、工作曲線的偏移

通用曲線在儀器出廠時(shí)或工作伊始就已制好，但在工作現(xiàn)場才能知道其是否與原始狀態(tài)一致。不太可能每次分析時(shí)再重新繪制工作曲線，這就需要定期用可溯源的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行點(diǎn)檢。以驗(yàn)證工作曲線是否發(fā)生偏移．如果發(fā)生了偏移且偏移量在規(guī)定的允許范圍內(nèi)，則需要對工作曲線進(jìn)行校正。如果偏移量超出了規(guī)定的允許范圍，則需要重新制作工作曲線。

 

(3)、工作曲線的適用范圍

選擇工作曲線時(shí)應(yīng)注意工作曲線的適用范圍，一般使用范圍應(yīng)落在繪制曲線使用的標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度范圍內(nèi)。如繪制曲線所使用的標(biāo)樣濃度是500～1000μg/g的，就要測試樣品中的待測元素含量應(yīng)該在500～1000μg/g，測試點(diǎn)落在了工作曲線外延部分，這樣也會給測量結(jié)果帶來誤差。

 

X熒光光譜儀作為無損測試儀器，其最大優(yōu)點(diǎn)就在于測試樣品無需經(jīng)過特殊的前處理就可以測量。可以快速地得到測量結(jié)果。但是，測試樣品的形態(tài)、樣品大小是否符合要求，樣品表面是否氧化。是否均質(zhì)材料，以及是否有干擾元素都會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

 

(1)、樣品的形態(tài)

固體樣品，例如PE、PVC塑膠、鋼鐵、銅合金和鋁合金等，可以將其測試表面磨光滑。使用前，不要用手摸拋光的平面，以免表面沾了油污，影響測量精度。如果沾了油污，就要用干凈的絨布擦拭干凈。對于粉末樣品。包括礦粉、粉塵、爐灰、水泥和石灰等�？梢灾苯影逊勰�樣品放在樣品杯中。大約7 g的樣品就夠了。蓋住樣品杯底約10 mm厚。便可以進(jìn)行測量。還可以采用壓片法，可以得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。對于液體樣品，一般將液體樣品倒入特定的樣品杯中，用特殊的密封材料密封好，然后將樣品杯放入測試室中測量。

 

(2)、樣品的大小

按X熒光光譜儀的光斑大小來區(qū)分，光斑能夠完全照在樣品上且樣品厚度能夠達(dá)到要求。就可以直接放到測試室測量。光斑不能夠完全照在樣品上。即樣品比光斑小(例如顆粒狀的零件)。則需要放在一個(gè)樣品杯里。達(dá)到一定的量，再將其壓緊，不留空隙，然后進(jìn)行分析。薄的樣品(X射線能夠穿透的樣品)，同樣地，類似小樣品應(yīng)該堆在一起以便能夠達(dá)到最小樣的品厚度限值。從而進(jìn)行有效的分析。通常所有的樣品必須完全在光譜的測量范圍內(nèi)。對于高分子樣品和一些輕金屬，例如鋁、鎂、鈦等厚度至少為5mm，對于液體樣品，至少要15 mm厚。對于其它的合金樣品，至少要1mm厚。

 

(3)、非均質(zhì)樣品

非均質(zhì)樣品常常表現(xiàn)為，表面有油污，或重金屬污染，表面有涂附層或電鍍層，表面是油污，或重金屬污染，則應(yīng)將這些油污或重金屬除掉后再進(jìn)行測量。金屬表面有電鍍層的，要測試內(nèi)部金屬的有害元素指標(biāo)，應(yīng)該盡可能地將表面的鍍層刮去后再測試。例如：需要測量鍍層中元素的含量，由于鍍層很薄．X射線能夠穿透的樣品，它的元素的熒光強(qiáng)度跟樣品的厚度有函數(shù)關(guān)系，所以單從理論上講，是可以進(jìn)行鍍層中元素含量分析的。但是基體元素的強(qiáng)度會有很強(qiáng)的干擾，所以不能簡單地說是否可以進(jìn)行鍍層中元素含量的分析，這要看能否進(jìn)行薄層校正和對基體干擾的扣除，還要看所分析樣品的鍍層元素的復(fù)雜情況和基板的元素含量變化情況。

 

樣品表面暴露在空氣中被氧化，而X熒光光譜儀為表面分析方法，可能會導(dǎo)致樣品分析結(jié)果隨時(shí)間增長呈不斷增高的趨勢。測量前應(yīng)先將氧化膜磨掉，樣品表面的光澤程度對分析結(jié)果的影響也較大，樣品表面不光滑，凸凹不平，都會影響測量結(jié)果，所以應(yīng)盡量將表面磨平整。

 

雖然X射線熒光光譜比較簡單，絕大部分是單獨(dú)的譜線，但在一個(gè)復(fù)雜的樣品中，譜線干擾仍是不可忽視的。有時(shí)甚至?xí)�造成�?yán)重的干擾。由于干擾元素存在，進(jìn)行分析樣品時(shí)干擾元素的譜線與待測元素的譜線有重合，造成測得的強(qiáng)度偏大，給分析結(jié)果帶來偏差。一般地，看元素譜線的干擾并不是太困難的，首先要了解一些常見的、易干擾元素的譜線位置以及干擾的情況，在對樣品的測試圖譜進(jìn)行判斷時(shí)，很關(guān)鍵的一點(diǎn)是，如果有某種元素存在。那么它應(yīng)該有多個(gè)位置的、多條譜線同時(shí)存在。看兩條以上的譜線，例如Pb，需要看PbLa和PbLbl這兩條。如果Pb元素真的含有，則兩條譜線都會有比較明顯的波峰出現(xiàn)。如果Pb元素真的含有并受到其它元素的干擾而造成了偏大，則兩條譜線都會出現(xiàn)波峰，但是兩條譜線所測試出來的結(jié)果會相差比較大�？朔�的方法有：避免干擾線，選用無干擾的譜線作分析線。適當(dāng)?shù)剡x擇儀器測量條件，提高儀器的分辨本領(lǐng)，降低X光管的管電壓至干擾元素激發(fā)電壓以下，防止產(chǎn)生干擾元素的譜線，進(jìn)行數(shù)學(xué)校正，現(xiàn)代儀器上都有數(shù)學(xué)校正程序。

 

本文轉(zhuǎn)載自：http:///xrfjs/155.html.