91美女在线看,99久久综合精品,青青国产91久久久久久

地質(zhì)樣品中無(wú)機(jī)元素定量檢測(cè)具有重要的研究意義，在礦產(chǎn)資源領(lǐng)域，元素含量分析有助于礦產(chǎn)的成因分析和礦物鑒定，從而進(jìn)一步找尋潛在的資源地點(diǎn)，促進(jìn)優(yōu)化的開(kāi)采和保護(hù)方案。此外，不同年代的地質(zhì)層中元素種類和分布的差異性是地質(zhì)學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。這些差異性特征，有助于揭示年代過(guò)程中的氣候、環(huán)境和其他人為因素的變化特征，為地質(zhì)演化過(guò)程模型的建立打下基礎(chǔ)。在土壤學(xué)領(lǐng)域，由于土壤中的重金屬可通過(guò)食物鏈富集至人類并對(duì)健康帶來(lái)危害，因此土壤的重金屬含量可用于評(píng)估污染帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重程度。土壤中的重金屬含量是由成土母質(zhì)的演化因素累積帶來(lái)，并受到氣候、人類生產(chǎn)生活活動(dòng)等外在因素的影響。因此評(píng)估土壤及成土母巖中的重金屬含量還可以確定環(huán)境因素及人為因素對(duì)土壤污染的作用。評(píng)估過(guò)程通常受困于缺少標(biāo)樣、前處理復(fù)雜、無(wú)法原位無(wú)損檢測(cè)等難點(diǎn)，地質(zhì)樣品定量檢測(cè)缺少快速便捷的初步測(cè)定方案。本實(shí)驗(yàn)室將微區(qū)XRF這一新技術(shù)應(yīng)用于礦物、土壤等地質(zhì)樣品，分析了真空度、駐留時(shí)間、檢測(cè)器頻率、X射線功率等設(shè)備參數(shù)對(duì)定量準(zhǔn)確度的影響，最終通過(guò)一系列土壤標(biāo)樣建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，以評(píng)估同時(shí)檢測(cè)多種元素定量特征的效果。

(1) 真空度的影響

在真空及非真空條件下分別對(duì)天然黃鐵礦標(biāo)樣進(jìn)行3次平行檢測(cè)，其它實(shí)驗(yàn)條件保持一致，3次檢測(cè)的平均百分比含量結(jié)果如圖1所示。在非真空條件下，光電子損失較大，造成了低于理論含量的檢測(cè)結(jié)果。因此，在真空條件下進(jìn)行定量分析檢測(cè)是十分必要的。

圖1 在真空或非真空下對(duì)黃鐵礦標(biāo)樣中硫、鐵元素定量檢測(cè)的結(jié)果與理論值的比對(duì)

(2) 駐留時(shí)間的影響

在點(diǎn)掃的不同駐留時(shí)間條件下(20、50、100、200 s)分別對(duì)天然黃鐵礦標(biāo)樣進(jìn)行3次平行檢測(cè)，其它實(shí)驗(yàn)條件保持一致。檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)樣理論含量值相比，除駐留時(shí)間20 s條件下有小偏差外，50、100、200 s時(shí)均無(wú)太大偏差，考慮到較長(zhǎng)的點(diǎn)駐留時(shí)間對(duì)于低響應(yīng)值的元素更有幫助，最終選取100 s駐留時(shí)間作為檢測(cè)參數(shù)。

圖2 在不同點(diǎn)駐留時(shí)間下對(duì)黃鐵礦標(biāo)樣中硫、鐵元素定

(3) 檢測(cè)器頻率的影響

在不同檢測(cè)器頻率Tc條件下(0.5、1、2、4 µs)分別對(duì)天然黃鐵礦標(biāo)樣進(jìn)行3次平行檢測(cè)，其它實(shí)驗(yàn)條件保持一致。檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)樣理論含量值相比，均無(wú)太大偏差，綜合考慮Tc的提升可以對(duì)相近能譜段的元素分辨率帶來(lái)提高，但增加檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)、降低效率的情況，最終選取1 µs的檢測(cè)器頻率Tc條件作為檢測(cè)參數(shù)。

圖3 不同檢測(cè)器頻率Tc下對(duì)黃鐵礦標(biāo)樣中硫、鐵元素定量檢測(cè)的結(jié)果與理論值的比對(duì)

(4) X射線功率的影響

在不同X射線功率條件下(20、30、40、50 keV)分別對(duì)天然黃鐵礦標(biāo)樣進(jìn)行3次平行檢測(cè)，其它實(shí)驗(yàn)條件保持一致。隨著X射線功率的提高，檢測(cè)數(shù)據(jù)更接近標(biāo)樣理論值，最終選取50 keV的X射線功率作為檢測(cè)參數(shù)。

圖4 不同X射線功率下對(duì)黃鐵礦標(biāo)樣中硫、鐵元素定量檢測(cè)的結(jié)果與理論值的比對(duì)

綜上所述，真空度和X射線功率為影響定值準(zhǔn)確度的主要因素，在檢測(cè)器頻率Tc設(shè)置為1 µs，駐留時(shí)間設(shè)置為100 s，X射線功率設(shè)置為50 keV，檢測(cè)環(huán)境設(shè)置為真空時(shí)，為優(yōu)化的檢測(cè)條件。在此條件下對(duì)土壤GSS系列標(biāo)樣進(jìn)行3次點(diǎn)掃分析檢測(cè)，在非標(biāo)條件下通過(guò)電腦歸一化獲取3次半定量檢測(cè)得到的元素含量平均值，與樣品理論元素含量進(jìn)行比對(duì)，作為非標(biāo)半定量的準(zhǔn)確度評(píng)估依據(jù)。結(jié)果表明，非標(biāo)半定量的平行性都是穩(wěn)定的，對(duì)于簡(jiǎn)單基質(zhì)標(biāo)樣(天然黃鐵礦樣品)的非標(biāo)半定量檢測(cè)準(zhǔn)確度是可靠的，但是對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)標(biāo)樣(土壤GSS系列)，由于不同元素的能譜峰之間可能存在互相干擾、且基于普適性的電腦算法無(wú)法準(zhǔn)確推導(dǎo)特定基質(zhì)背景下各元素的含量影響，在準(zhǔn)確度方面需要引入標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)一步校正。基于以上結(jié)果，以土壤標(biāo)樣GSS-2~GSS-10作為標(biāo)準(zhǔn)樣品建立線性、曲線兩種標(biāo)準(zhǔn)曲線，以GSS-1作為未知樣品代入標(biāo)曲進(jìn)行檢測(cè)，并將定量檢測(cè)結(jié)果與其理論含量值、以及非標(biāo)半定量檢測(cè)值進(jìn)行比對(duì)，數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示。結(jié)果顯示，在建立土壤樣品標(biāo)曲后，相比非標(biāo)半定量，多數(shù)元素的含量準(zhǔn)確度得到了較好的修正，其中線性標(biāo)曲時(shí)定值與理論值誤差在3.70%-13.07%之間，曲線標(biāo)曲時(shí)定值與理論值誤差在0.91%-14.91%之間，考慮樣品的復(fù)雜基質(zhì)背景、不均勻性和能譜檢測(cè)普遍檢出限較高的特點(diǎn)，以上結(jié)果的準(zhǔn)確度達(dá)到能譜定值的要求。

表1 土壤樣品GSS-1元素含量的微區(qū)XRF標(biāo)曲定量檢測(cè)

通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的不同擬合方式，也可以進(jìn)一步優(yōu)化檢測(cè)結(jié)果。以鐵元素為例(圖5)，由于檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)值與濃度在曲線擬合標(biāo)曲的情況下對(duì)應(yīng)得更好，采用曲線標(biāo)曲進(jìn)行定值時(shí)誤差從12.88%縮小到0.91%。