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绪论 能量色散和波长色散X射线荧光谱的比较 1

0.1 概述 1

0.2 WDXRF和EDXRF谱仪色散方法 2

0.3 用于WDXRF和EDXRF比较的谱仪 4

0.3.1 通用EDXRF谱仪 5

0.3.2 偏振和高能偏振EDXRF谱仪 5

0.4 WDXRF和EDXRF谱仪本身引起的谱线干扰 6

0.5 检出限 8

0.6 分辨率 11

0.7 准确度和精密度 15

0.8 分析时间 17

0.9 EDXRF和WDXRF谱仪比较小结 18

0.10 EDXRF和WDXRF谱仪合为一体的谱仪 19

参考文献 22

第一章 X射线荧光光谱物理学基础 24

1.1 X射线的本质和定义 24

1.2 X射线与物质的相互作用 25

1.2.1 光电效应和特征X射线荧光辐射的产生 26

1.2.2 X射线在物质中的吸收 33

1.2.3 X射线在物质中的散射 36

1.2.4 X射线在物质中的衍射 42

1.2.5 偏振 44

1.2.6 反射和折射 45

1.3 莫塞莱（Moseley）定律 46

1.4 荧光产额 47

1.5 谱线分数 49

参考文献 50

第二章 激发和激发源 52

2.1 X射线管 52

2.1.1 X射线管的基本结构 52

2.1.2 X射线管靶材的选择 55

2.2 原级谱激发 56

2.2.1 连续谱 56

2.2.2 特征X射线 59

2.3 二次靶激发 61

2.3.1 X射线荧光靶 63

2.3.2 巴克拉（Barkla）靶 64

2.3.3 布拉格靶 66

2.4 放射性核素激发源 67

2.5 同步辐射光源 68

2.6 质子激发 72

参考文献 72

第三章 探测器 74

3.1 概述 74

3.2 X射线探测器的主要技术指标 74

3.2.1 探测效率 74

3.2.2 能量分辨率 76

3.2.3 探测器的峰背比和峰尾比 78

3.3 能量探测器组成 80

3.4 常用的探测器简介 80

3.4.1 正比计数器 80

3.4.2 闪烁计数器 84

3.4.3 半导体探测器 84

参考文献 91

第四章 能量色散X射线荧光光谱仪结构 92

4.1 概述 92

4.2 通用型和手持式EDXRF谱仪测量单元 93

4.3 微束EDXRF谱仪测量单元 95

4.3.1 X射线透镜及其性能 96

4.3.2 微束EDXRF谱仪结构 97

4.4 偏振EDXRF谱仪测量单元 100

4.5 全反射EDXRF谱仪测量单元 101

4.5.1 全反射EDXRF谱仪理论基础 102

4.5.2 全反射EDXRF谱仪结构 102

4.6 测量单元中激发系统 105

4.6.1 靶材的选择 105

4.6.2 滤光片 107

4.7 探测器 111

4.7.1 探测器的选用 111

4.7.2 探测器冷却系统 113

4.8 记录单元 113

4.8.1 前置放大器 114

4.8.2 主放大器 114

4.8.3 堆积脉冲排除器和基线恢复器 114

4.8.4 模数转换器（ADC）和多道分析器（MCA） 115

参考文献 117

第五章 谱处理 119

5.1 引言 119

5.2 感兴趣区的设置和kα/kβ强度比的应用 120

5.3 基准谱在谱处理中的应用 122

5.3.1 重叠谱的干扰因子 122

5.3.2 最小二乘法拟合 125

5.4 分析函数在谱处理中的应用 126

5.4.1 谱拟合的基本概念 126

5.4.2 背景谱处理 127

5.4.3 X射线荧光特征谱的拟合 128

5.5 偏最小二乘法 132

5.5.1 算法 133

5.5.2 偏最小二乘法的应用 135

参考文献 136

第六章 基体效应 138

6.1 引言 138

6.2 元素间吸收增强效应 139

6.3 物理化学效应 142

6.3.1 不均匀性效应 142

6.3.2 不均匀性效应对分析结果的影响 145

6.3.3 材料加工工艺的不同对分析结果产生的影响 148

6.3.4 化学形态差异影响特征X射线强度变化的机理初探 151

参考文献 155

第七章 元素间吸收增强效应的校正 156

7.1 引言 156

7.2 基本参数法 157

7.2.1 基本参数法的理论公式 157

7.2.2 基本参数法的计算方法 159

7.2.3 改善基本参数法分析结果准确度的途径 160

7.3 理论影响系数法 162

7.3.1 理论影响系数方程和理论影响系数的计算 162

7.3.2 校准曲线和未知样的分析 164

7.3.3 不同理论影响系数校正方程结果的比较 165

7.4 经验影响系数法 166

7.4.1 浓度校正模式 166

7.4.2 强度校正模式 168

7.4.3 经验系数的测定 168

7.4.4 不同经验系数法分析结果的比较 170

7.5 基本参数法和影响系数法的比较 172

7.5.1 基本参数法和影响系数法分析合金钢 172

7.5.2 结论 174

参考文献 175

第八章 散射线在校正基体效应中的应用 177

8.1 引言 177

8.2 散射线校正吸收效应的基本原理 177

8.3 散射线在基体校正中的应用 182

8.3.1 使用巴克拉靶时如何选择二次靶的康普顿线作内标 184

8.3.2 使用散射线背景作内标校正样品中吸收效应和密度 187

8.3.3 散射线在原位快速分析中的应用 189

参考文献 190

第九章 定性和半定量分析 192

9.1 概述 192

9.2 定性和半定量分析条件的设定 193

9.3 定性分析步骤 195

9.4 半定量分析的基本原理 197

9.4.1 谱仪灵敏度因子 198

9.4.2 RhKα康普顿散射线的理论强度与测量强度的比较 200

9.4.3 应用康普顿散射线分析谱仪不能测定的超轻元素 202

9.5 RhKα康普顿散射线的定量分析实例 204

9.6 改善半定量分析结果准确度的方法 205

9.6.1 校正楔子效应 206

9.6.2 相似标样法 209

9.6.3 相似标样法和康普顿散射线基本参数法联用 210

9.6.4 熔融法 211

9.6.5 归一化 211

9.7 结论 213

参考文献 213

第十章 定量分析方法（1）——分析条件的设置 215

10.1 概述 215

10.2 取样和制样 217

10.2.1 取样 217

10.2.2 制样 218

10.3 分析条件的选择 218

10.3.1 通用型谱仪管电压的选择 219

10.3.2 偏振型EDXRF谱仪二次靶和管电压的选择 219

10.3.3 滤光片的选择 225

10.3.4 待测元素特征谱的选择 226

参考文献 230

第十一章 定量分析方法（2）——校准曲线的制定 231

11.1 概述 231

11.2 校准曲线模式 232

11.2.1 线性校准曲线 232

11.2.2 理论影响系数法 232

11.2.3 经验影响系数法 232

11.2.4 基本参数法 233

11.2.5 散射线内标法 234

11.3 净强度 235

11.4 校准曲线的制定 236

11.4.1 一元线性回归分析在校准曲线中的应用 237

11.4.2 主量、次量元素校准曲线的制定 240

11.4.3 痕量元素校准曲线的制定 250

11.5 定量分析方法的评价 260

11.6 谱仪漂移校正 262

参考文献 264

第十二章 定量分析（3）——镀层和薄膜材料分析 266

12.1 概述 266

12.2 常规定量分析方法在单层样分析中的应用 268

12.2.1 钢产品锌镀层的测量 268

12.2.2 锌铁合金镀层分析 272

12.3 基本参数法应用于多层镀膜分析 273

12.4 三维共聚焦XRF谱仪用多层膜厚度分析 275

参考文献 278

第十三章 XRF定量分析中不确定度评定 280

13.1 引言 280

13.2 名词术语 281

13.3 测量结果的分布 284

13.4 测量不确定度 288

13.4.1 测量不确定度的定义 288

13.4.2 标准不确定度的A类评定 289

13.4.3 标准不确定度的B类评定 290

13.4.4 合成标准不确定度和有效自由度 292

13.4.5 扩展不确定度 292

13.5 测量不确定度的报告 293

13.6 计数统计误差和光子计数的不确定度 293

13.6.1 计数统计误差和光子计数的不确定度的计算 293

13.6.2 XRF测定结果的不确定度评定 297

13.7 异常数据的剔除 302

参考文献 304

第十四章 XRF标准方法 305

14.1 概述 305

14.2 标准的分类 305

14.2.1 标准的分类方法 305

14.2.2 我国标准和国际标准的关系 308

14.3 我国标准的编号 309

14.3.1 国家标准的编号 309

14.3.2 行业标准的编号 309

14.3.3 地方标准和企业标准的编号 311

14.4 我国的XRF标准 312

14.5 XRF国际标准 318

14.6 标准物质 323

14.6.1 标准物质的定义 323

14.6.2 我国标准物质的分级、分类和编号 323

14.6.3 我国的实物标准样品 325

参考文献 325

第十五章 样品制备 326

15.1 概述 326

15.2 固体块样的制备 327

15.3 粉末和粉末压片的制备 328

15.3.1 粉末对荧光强度的影响 328

15.3.2 粉末的制备 329

15.3.3 粉末试样的制备 331

15.3.4 粉末压片的制备 333

15.4 玻璃熔片的制备 335

15.4.1 熔剂 336

15.4.2 氧化物的酸度 338

15.4.3 熔片中氧化物的溶解度 338

15.4.4 坩埚和模具 341

15.4.5 熔片的结晶 343

15.4.6 熔片的爆裂 346

15.4.7 脱模剂 347

15.4.8 预氧化 348

15.4.9 熔融 349

15.5 其他样品制备方法 350

参考文献 352

第十六章 地质样品分析 354

16.1 引言 354

16.2 EDXRF谱仪在地质样品现场分析中的应用 356

16.2.1 EDXRF谱仪在车载实验室中的应用 357

16.2.2 EDXRF谱仪在原位分析中的应用 363

16.3 EDXRF谱仪在实验室分析中的应用 371

16.3.1 地质样品制备 371

16.3.2 熔融法分析地质样品中主量、次量和痕量元素 373

16.4 μ-EDXRF谱仪在地质分析中的应用 380

参考文献 381

第十七章 电子电气产品中限用物质分析 383

17.1 概述 383

17.2 样品制备 385

17.3 RoHS筛选的方法 388

17.3.1 半定量分析法 388

17.3.2 黄铜试样中Cd和Pb的分析 390

17.3.3 聚合物材料中Cr、Br、Hg、Cd和Pb的分析 394

参考文献 403

第十八章 文物分析 404

18.1 引言 404

18.2 EDXRF谱仪在文物分析中的应用 405

18.2.1 μ-EDXRF谱仪在文物分析中的应用 406

18.2.2 三维共聚焦μ-EDXRF谱仪在文物分析中的应用 408

18.2.3 手持式EDXRF谱仪在文物分析中的应用 411

18.2.4 高能偏振EDXRF谱仪在古陶瓷分析中应用 417

18.3 EDXRF谱仪应用于古陶瓷断源、断代的必要条件 429

18.4 小结 429

参考文献 430

第十九章 水泥原材料分析 432

19.1 引言 432

19.2 分析对象 433

19.3 基体效应 434

19.3.1 元素间吸收增强效应 434

19.3.2 矿物结构效应 435

19.3.3 颗粒度效应 438

19.4 样品制备 438

19.4.1 粉末压片法 439

19.4.2 熔融片法 439

19.4.3 标样的制备 440

19.5 测定条件 443

19.6 校准曲线的制定 446

19.6.1 校准模式 446

19.6.2 生料校准曲线 446

19.6.3 石灰石校准曲线 447

19.7 精密度 447

19.8 准确度 448

参考文献 448

附录 450