技術文章
TECHNICAL ARTICLES本文將帶您全面了解無標樣定量分析技術,搬起小板凳坐好漲知識啦~
1
關于無標樣分析方法
♦ X射線熒光光譜無標樣分析技術是九十年代推出的新技術,其目的是不用校準樣品也可以定量分析各種樣品。
♦ 基本思路:由儀器制造商測量校準樣品,儲存強度和校準曲線,然后將這些數(shù)據(jù)轉到用戶的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,無標樣分析不是不需要標樣,而是將校準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數(shù)強度差異進行校正。
♦ 優(yōu)點:采用了制造商的標樣、經(jīng)驗與知識,包括測量條件,自動譜線識辨,背景扣除,譜線重疊校正,基體校正等??梢栽跇藴蕵悠啡鄙俚那闆r下分析各種樣品中的B to U.的七十幾個元素,含量范圍從痕量到100%,應用范圍較廣,但其適用性也帶來了分析準確度的局限性,因此,無標樣軟件也稱為半定量軟件。
2
無標樣分析方法的歷史回顧
3
Bruker(Siemens)的無標樣分析軟件的發(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 無標樣分析軟件
♦ 2006,QuantExpress 無標樣定量分析軟件
4
QuantExpress無標樣分析軟件的特點
♦ 基于基本參數(shù)(FP)的變化α系數(shù)校正基體效應
♦ 開放式的軟件,可以調整靈敏度因子以準確分析各類樣品
♦ 可以同時采用掃描模式和定點測量模式來獲得譜線信號,無標樣分析結果的檢出限可以達到PPM水平
♦ 無標樣分析方法和校準曲線分析方法的有機無縫結合
5
無標樣分析方法的基本算法
6
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與元素含量的對應關系。靈敏度因子的獲得:
1、通過測量一個純元素樣品就可以獲得這個靈敏度因子。
2、或者,測量標樣凈強度,校正元素間吸收增強效應后計算而得。
• 譜線的靈敏度因子與樣品無關,僅決定于測量通道。故也可稱為該譜線的“譜儀靈敏度”。
7
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
♦ 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
♦ 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)額與譜線分數(shù)的值有較大差異
♦ 解決方法:用相似標樣,重新計算靈敏度因子
♦ QuantExpress軟件是開放式的軟件,可以自己創(chuàng)建特殊樣品的無標樣分析譜線
8
—測量信號的可靠性
掃描模式 or 定點測量模式
為什么通常采用掃描模式:化學態(tài)會影響譜峰漂移
掃描測量存在的問題 計數(shù)統(tǒng)計誤差
♦ 掃描測量的主元素的測量精密度約1%
♦ 無標樣分析的典型LLD:100ppm
♦ 如何提高無標樣分析的數(shù)據(jù)質量
1、延長測量時間
2、定點模式與掃描模式的結合
定點測量與掃描測量的結合 無標樣分析的LLD可以達到PPM水平
9
無標樣分析方法與定量分析方法的結合
♦ 用戶可以自己建立適合特定制樣條件的特定的“更準確的”無標樣分析譜線,與其它通用的無標樣譜線結合起來。 用戶的無標樣譜線+通用的無標樣譜線
♦ 可以將在定量工作曲線中引入無標樣譜線。適合缺乏足夠的標準樣品的情況。定量校準曲線+無標樣分析方法
一個分析方法中可以包含: 無標樣分析方法和定量分析方法
紅色元素:采用標準樣品建立定量分析工作曲線
綠色元素:采用無標樣分析譜線
10
無標樣分析方法的分析誤差估計
♦ 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果
♦ 對于存在嚴重顆粒效應和礦物效應的樣品,主量元素的誤差可能會有10%的相對誤差
掃一掃,關注公眾號