X射线荧光光谱的基本参数法PDF电子书下载

第1章 X射线荧光光谱分析概述 1

1.1引言 1

1.2 X射线光谱 2

1.2.1 X射线的定义 2

1.2.2 X射线的性质 3

1.2.3 X射线光谱的产生 4

1.3 X射线与物质的相互作用 18

1.3.1吸收系数 18

1.3.2衰减系数 20

1.3.3吸收截面 20

1.3.4吸收系数和波长的关系 21

1.3.5散射 24

1.4布拉格定律 28

1.5俄歇效应和荧光产额 28

1.6 X射线荧光光谱仪 29

1.7 X射线荧光光谱定性分析 30

1.8 X射线荧光光谱定量分析 32

1.8.1定量分析概述 32

1.8.2基体效应 33

1.8.3元素间吸收-增强效应 33

1.8.4校正曲线法 35

1.8.5内标法 35

1.8.6标准加入法和标准稀释法 36

1.8.7薄样法 38

1.8.8吸收-增强效应的数学校正 40

1.9计数统计学与测量时间 43

1.9.1总计数的标准偏差 43

1.9.2计数率的标准偏差 44

1.9.3计数时间的选择 45

1.10灵敏度、检出限和测量限 48

1.10.1灵敏度 48

1.10.2检出限和测量限 48

1.11 X射线荧光光谱半定量分析 49

1.11.1基于全程扫描的半定量分析软件 50

1.11.2基于测量峰位及背景点强度的半定量分析软件 52

1.11.3聚酯膜（Mylar Film）中Ca和P杂质的校正 54

1.11.4支撑膜和氦气介质的吸收校正 55

1.11.5实际试样半定量分析结果举例 56

1.12不确定度评定 57

1.12.1不确定度的定义 57

1.12.2误差 59

1.12.3光谱分析中的常见分布 60

1.12.4置信水平 61

1.12.5标准不确定度的A类评定 62

1.12.6标准不确定度的B类评定 63

1.12.7扩展不确定度 64

1.12.8测量不确定度的报告 65

1.12.9 X射线荧光光谱定量分析中标准不确定度的估计 65

1.13样品制备 66

1.13.1概述 66

1.13.2熔融片与其他制样比较的优点 67

1.13.3熔剂 68

1.13.4样品 70

1.13.5样品的酸度 73

1.13.6熔片中氧化物的溶解度 75

1.13.7熔融工具和材料 82

1.13.8熔融 84

参考文献 85

第2章 基本参数法中的基本参数 87

2.1质量衰减系数 87

2.1.1质量衰减系数的文献 87

2.1.2质量衰减系数的计算 88

2.1.3质量衰减系数算法的比较 90

2.2荧光产额 102

2.2.1荧光产额和俄歇产额 102

2.2.2荧光产额的获得 109

2.2.3荧光产额的不确定度估计 115

2.3 Coster-Kronig产额 116

2.4谱线分数 117

2.5吸收限跃迁因子 118

2.6激发因子 119

参考文献 120

第3章 理论强度计算和基本参数优化 122

3.1引言 122

3.2厚试样理论强度的计算 122

3.2.1一次（初级）荧光强度的计算 122

3.2.2二次（次级）荧光强度的计算 127

3.2.3三次荧光强度的计算 132

3.3光谱仪几何设计对理论计算相对强度的影响 134

3.3.1光谱仪几何因子对计算相对强度的影响 134

3.3.2出射角的确定 135

3.3.3入射角的确定 136

3.3.4测定几何因子可靠性验证 137

3.4 X射线管原级谱强度分布对理论计算荧光强度的影响 138

3.5理论强度计算中的μ+τ模式 140

3.5.1 μ+τ模式的定义和理论依据 140

3.5.2 μ + τ模式的实验检验 140

3.6基本参数的优化 151

3.6.1质量衰减系数的优化 151

3.6.2激发因子的优化 155

参考文献 171

第4章 散射效应增强荧光强度基本参数计算 174

4.1引言 174

4.2散射效应 175

4.3散射系数在总质量吸收系数中的比例 176

4.4影响荧光强度的散射效应 179

4.5散射效应增强荧光强度理论计算公式 180

4.5.1入射X射线原级谱被散射后对荧光强度的增强效应 180

4.5.2一次荧光被散射进探测方向的强度 182

4.6角度关系 184

4.7散射微分截面 185

4.7.1相干散射截面 185

4.7.2非相干散射截面 185

4.7.3 F（x， Z）和S（x， Z）的计算方法 186

4.8计算程序 188

4.9实验 189

4.9.1纯元素样品 189

4.9.2 BaB合金样品 192

4.9.3熔融片样品 193

4.10计算误差分析 200

4.10.1用总散射系数引起的误差 200

4.10.2不考虑非相干散射中能量降低导致的误差 201

4.11实验条件对散射增强效应的影响 202

4.11.1激发电压对散射效应激发荧光强度的影响 202

4.11.2靶材类型对散射效应增强荧光强度的影响 205

4.12散射效应对荧光强度贡献的最大值估算 208

参考文献 212

第5章 多层膜样品X射线荧光强度计算中的问题 215

5.1前言 215

5.2程序和计算参数 216

5.3厚基体上的单层薄膜样品中的二次增强效应 216

5.3.1 Fe/Zn样品 217

5.3.2 Zn/Fe样品 220

5.3.3二次荧光在总荧光强度中所占的比例 222

5.4薄膜样品中散射增强效应 224

5.4.1理论公式 224

5.4.2计算实例 232

参考文献 235

第6章 基本参数法的实现 236

6.1概述 236

6.2基本参数法的计算方法 238

6.3理论影响系数法 241

6.3.1 Lachance-Traill方程 241

6.3.2 de Jongh方程 242

6.3.3 Claisse-Quintin（C-Q）方程 244

6.3.4 COLA方程 245

6.3.5 Rousseau方程 247

参考文献 248

第7章 基本参数法的应用 249

7.1钢铁分析中铁的测定 249

7.2铁、钴和镍基合金 251

7.3不同校正标样的影响 255

7.3.1低合金钢样品 255

7.3.2玻璃标样 257

7.3.3地质样品 260

7.4无标样定量分析 264

7.5镀层和多层膜的分析 266

7.6优化后的基本参数的应用 268

7.6.1假设样品的理论α系数 268

7.6.2实际样品的计算 269

参考文献 276

附表 277

附表1吸收限波长及其对应的临界激发电位或结合能 278

1.1 K、 L和M吸收限波长（nm） 278

1.2 K、 L和M吸收限对应的临界激发电位（kV）或结合能（keV） 281

附表2特征X射线的Siegbahn标识和IUPAC标识对照表 285

附表3主要特征谱线和K系伴线波长 286

3.1主要K系特征X射线的波长（nm） 286

3.2主要L系特征X射线的波长 290

3.3主要M系特征X射线的波长（nm） 295

3.4 K系伴线波长（rnm） 297

附表4 McMaster光电吸收、相干散射和非相干散射截面拟合系数 299

4.1以ln τj=？Ai， j { ln[E（keV） ] }i式计算光电吸收截面（靶／原子） 299

4.2以ln σc=？Ai， j { ln[E（keV） ] }i式计算非相干碰撞截面σc （靶／原子） 309

4.3以ln σR=？Ai， j { ln[E（keV） ] }i式计算相干碰撞截面σR （靶／原子） 312

附表5 Thinh-Leroux质量吸收系数算法中的参数 316

附表6质量衰减系数的de Boer算法中用于插值的（E， μ）对 322

附表7 Na-Zr的Kα线、Pb和Ba的Lα线的MAC比较表 356

7.1 Na-Zr的Kα线的MAC比较（crn2/g） 356

7.2 PbLα线的MAC比较 365

7.3 BaLα线的MAC比较 366

附表8荧光产额和Coster-Kronig跃迁几率 366

8.1 K壳层荧光产额ωK 366

8.2 L子壳层荧光产额实测值ωi 368

8.3 L壳层Coster-Kronig产额测量值 370

8.4 L子壳层荧光产额ωi和Coster-Kroning产额fij理论值 371

8.5 M壳层荧光产额和Coster-Kroning跃迁几率测量值 373

附表9 X射线辐射跃迁几率 374

9.1 K系X射线辐射跃迁几率 374

9.2 LⅠX射线辐射跃迁几率（Lβ3=100） 376

9.3 LⅡX射线辐射跃迁几率（Lβ1=100） 376

9.4 LⅢX射线辐射跃迁几率（Lα1=100） 377

附表10常见元素的K和LⅢ吸收限跃迁比γ 379