X射線熒光光譜分析（XRF）以其簡便可靠、多元素同時分析、成本低和快速檢測的優(yōu)勢在環(huán)境、地質(zhì)和工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,XRF以其能夠為過程控制提供及時的檢測數(shù)據(jù),滿足了工業(yè)信息化和智能化轉(zhuǎn)型需求,而受到廣泛關(guān)注。對于大多工業(yè)物料的XRF檢測,物料含水率波動是影響其分析結(jié)果準(zhǔn)確性的普遍存在因素之一。本文針對鋼鐵廠典型含水物料水淬鐵渣,通過理論推導(dǎo)、模擬計算、結(jié)合實驗驗證,研究物料含水率波動對XRF測量結(jié)果影響的物理機制并建立了相應(yīng)的修正模型,旨在改善XRF對含水物料的檢測準(zhǔn)確性。主要研究內(nèi)容:基于X射線與物質(zhì)相互作用關(guān)系,理論研究水分對XRF影響的物理機制及其變化規(guī)律、推導(dǎo)不同含水率下水渣樣品特征X射線理論強度公式;在理論研究基礎(chǔ)上,利用XMI-MSIM模擬軟件構(gòu)建XRF儀器及兩組水渣樣品模型,研究樣品水分變化對XRF檢測能譜的影響;結(jié)合理論研究與模擬結(jié)果建立水渣樣品含水率強度修正模型。最后,制備不同含水率的水渣樣品進行XRF實驗測試,驗證了含水率修正模型的有效性。主要的研究結(jié)果如下:1.理論研究結(jié)果:隨水渣樣品水分含量的升高,樣品的有效原子序數(shù)、待測元素S含量及樣品對S元... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光電效應(yīng)、X熒光與俄歇電子的產(chǎn)生原理示意圖

圖 2.2 康普頓散射原理示意圖 X 射線的光子經(jīng)過原子核旁邊時，由于原子核對粒子的庫倫場作用，子和負(fù)電子對的過程稱為電子對效應(yīng)。因為單個電子的最小能量即電，根據(jù)能量守恒定律，所以入射的光子能量必須大于兩個電子靜止的 1.02MeV 時，才能發(fā)生電子對效應(yīng)。如果光子能量大于兩個電子靜止對效應(yīng)時除了轉(zhuǎn)化成正負(fù)電子對靜止能量之外，剩余的光子能量就成射線的吸收個因素可能造成 X 射線的強度的衰減：1.入射的 X 射線受原子的彈性的 X 射線受到原子核外的內(nèi)層軌道電子的吸收，產(chǎn)生了俄歇電子或與結(jié)晶物質(zhì)相遇產(chǎn)生的衍射；4.正負(fù)電子對效應(yīng)。能 X 射線其強度為 I0，當(dāng)其照射到厚度為 d 且質(zhì)地均勻的吸收體時，用（如：吸收、透射、散射等），這些相互作用會使入射的 X 射線發(fā)生博-比爾（Lambert-beer）定律表示，其公式如 2.5 所示:

統(tǒng)用于收集產(chǎn)生的特征 X 射線的譜線強度；而輔助系統(tǒng)則是為了保證 XRF 檢測性能的穩(wěn)必須存在的一部分，該部分包括高壓電源、真空測量腔室、冷卻循環(huán)系統(tǒng)等[52,53]。X 射線熒光光譜儀器按不同的分類方式有不同的分類。如依據(jù)對初級的 X 射線的色散方同，可以將儀器分為波長色散 X 射線熒光光譜（WDXRF）儀和能量色散 X 射線熒光光DXRF)儀兩個部分；或按照激發(fā)的方式不同也可以將 X 射線熒光光譜儀分為，X 射線管、素源、同步輻射、偏振與粒子激發(fā)（如質(zhì)子）的 X 射線熒光光譜儀等[54-56]。本節(jié)將主要對方式不同的兩種儀器 EDXRF 和 WDXRF 的儀器進行簡要介紹。2.1 波長色散 X 射線熒光光譜儀（WDXRF）波長色散是通過用色散晶體的布拉格衍射的原理對激發(fā)的特征 X 射線進行不同波長的，從而獲得單一能量的 X 射線。波長色散 X 射線熒光光譜儀（WDXRF）儀器通常由 X 射管、濾光片、樣品檢測腔室、X 射線分光晶體、X 射線準(zhǔn)直器、探測器與后端處理儀器等構(gòu)成；其中，分光晶體是 WDXRF 儀器的最為核心的部件，為了對不同波長的 X 射線進行，WDXRF 儀器通常會配備多塊不同的分光晶體。常用的分光晶體包括 LiF（200）、LiF（220（111）、PE（002）、PX1~PX6 等[57,58]。其儀器構(gòu)造如圖 2.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]波譜—能譜復(fù)合型X射線熒光光譜儀軟件開發(fā)及礦物效應(yīng)校正方法研究[D]. 佘曉萌.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所) 2018
[2]陣列NaI（Tl）探測器γ能譜合成方法研究[D]. 殷經(jīng)鵬.成都理工大學(xué) 2009
[3]CdZnTe探測器在X射線熒光分析中的應(yīng)用研究[D]. 李鋒.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號：2984555