X射線熒光分析儀器在物質(zhì)成分分析上應用的概況-華普通用

一、XRF在物質(zhì)成分分析上的應用

XRF應用主要取決于儀器技術和理論方法的發(fā)展。X射線熒光分析儀器有三種主要類型：實驗室用的、采用各種不同激發(fā)源的熒光X射線光譜儀和非色散的熒光分析儀；小型便攜式的X射線熒光分析儀；工業(yè)上的專門儀器如多光路的X射線量子儀等。這些儀器和方法分別在工業(yè)上如冶金、地質(zhì)、化工、機械、石油等，農(nóng)業(yè)上，醫(yī)藥衛(wèi)生和科研如物理、化學、生物、滴血、天文學等獲得了廣泛應用。分析范圍包含了元素周期表中絕大部分元素，超鈾元素也有人利用此法進行測定，分析靈敏度隨儀器條件及分析對象和待測元素而異。新型儀器檢出限一般達10-5~10-6克/克，某些可以達到10-7~10-9克/克。至于常量分析，由于現(xiàn)代儀器的高度穩(wěn)定性，X射線熒光分析法的準確度已可與經(jīng)典的化學分析法相媲美。即便對不久前才開展起來的輕元素分析，也是如此此外由于現(xiàn)代儀器的高度自動化，此法還特別適合于工業(yè)上作爐前分析或工藝流程的控制分析，比較先進的工業(yè)國家已經(jīng)在工礦企業(yè)里普遍使用，成為一種很有地位的常規(guī)分析手段。

以上所述，只是X射線熒光分析儀器在元素分析上的部分應用。當然，這些應用是非常重要的。也可以說，是它在二、三十年中能夠得到飛速發(fā)展的關鍵。除此之外，它可有效地用于測定薄膜的厚度和組成，例如在冶金工業(yè)上測定鍍層或金屬薄片的厚度，在涂料工藝上測定涂層的厚度以及在其它工業(yè)部門中用于金屬腐蝕、感光材料、磁性錄音帶和光量子放大器等以測定其薄膜厚度和組成，它也可以用在動態(tài)的分析上，連續(xù)測定某一體系在它的物理化學作用過程中組成變化的情況。例如，由于相變產(chǎn)生的金屬間的擴散，固體從溶液中沉淀的速度，固體在固體中擴散和固體在液體中溶解的速度，溶液混合的速度以及表面腐蝕的速度等等。

二、X射線熒光分析儀器研制及在分析上的應用概況

我國在開展X射線熒光分析儀器的研制及其在分析上的應用，比國外從事這方面工作的先進國家落后了幾十年，只是到五十年代末期，才開始有這項研究工作。首先是儀器的研制方面。在條件比較困難的情況下，中國科學院地質(zhì)研究所曾于1959年初次試制成功第臺單光路的平面晶體熒光X射線光譜儀，隨后，又有一些單位研究了原級X射線光譜儀。但是，由于原級X射線光譜法應用上甚受限制，不久，研制這類儀器的重點又轉(zhuǎn)移到熒光x射線光譜儀和以放射性同位素作激發(fā)源的便攜式X射線熒光分析儀上，自1971年以來，我國已先后研究成功兩類多光路的熒光x射線光譜儀，其一是從DxY-1到DXY-3等三種型號的全真空多光路X射線分析儀。這類儀器采用平面晶體，具有七個獨立的分光系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，其中可有一個固定角度的參比道、兩個掃描道和五個半固定的分析道。其二是多光路全聚焦式X射線熒光分析儀。這類儀器采用全聚焦式彎面晶體，也具有七個獨立的分光系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，其中有一個掃描道，五個固定道和一個參比道。這兩類儀器均可同時測定1Mg以上六種不同的元素。此外，適合于野外用的、以放射性同位素作為激發(fā)源的便攜式X射線熒光分析儀，國內(nèi)也已制出幾種不同的型式以上各類型式的設備，均系我國有關單位自行設計制造、全部采用國產(chǎn)元件和材料的產(chǎn)品。

在分析應用方面，我國自1959年以來，在科學研究和工業(yè)部門首先注意到這項新技術，并作了大量的分析方法研究工作。這些研究工作開始集中于稀有元素分析方面，主要是解決當時在分析上應用其它方法難以分離、測定的課題；接著很快就推廣到常見元素，包括一些輕元素的分析?，F(xiàn)在，應用這項技術比較多、工作開展得比較活躍的有冶金、地質(zhì)、機械、化工、石油、建筑材料和科學研究等部門。

 毫無疑問，隨著國內(nèi)這類儀器制造業(yè)的發(fā)展和分析方法研究工作的普遍開展，我國X射線熒光分析儀器工作將會提高到一個更新的水平。