蝴蝶轻元素稳定同位素比值的测定

蝴蝶对环境的依赖程度较高,其生存环境的气候变化、食物来源等都会直接影响区域内蝴蝶的种类和数量,因此蝴蝶可作为研究生态环境的指标[1-2]。国内对蝴蝶的研究主要是以采集后分类为主,较少用稳定同位素技术判定蝴蝶的生活习性。

轻元素荧光分析用多层膜分光晶体的制备与表征

物质组分与结构分析是认知和研究物质的重要方式。利用X射线荧光光谱分析法可以对物质中的元素进行定性分析与定量检测,该方法是目前最为常规的物质组分和结构无损分析手段之一。在使用波长色散型X射线荧光光谱仪探测轻元素时,多层膜分光晶体是核心的光学元件。使用人工多层膜晶体代替普通晶体作分光晶体,可有效提升分析仪器对轻元素的检测能力。针对国产波长色散型X射线荧光光谱仪分析轻元素的实际需求,设计出了Mo/B4C,Cr/C,Cr/Sc,W/B4C(周期厚度d=3.63 nm)和W/B4C(周期厚度d=2.85 nm)多层膜分光晶体,分别适用于B,C,N,O,F五种轻元素的荧光探测。利用磁控溅射的方式,在尺寸为50 mm×30 mm的超光滑Si基底上完成了五种多层膜晶体的制备。采用高分辨率X射线衍射仪对各个多层膜晶体进行掠入射X射线反射测试,测试及拟合结果表明:五种多层膜晶体膜层结构规整、界面宽度小、成膜质量高,膜层均匀性好,整个镜面上周期厚度的均匀性误差均在1%以内。采用原子力显微镜表征了各个多层膜晶体的表面形貌,结果表明:五种多层膜晶体表面颗粒状结构尺寸较小,表面形貌平滑,表面粗糙度小。最后,通过模拟计算获得了各个多层膜晶体在掠入射工作角度下的反射率,分别为:Mo/B4C(30.1%@B-Kα线),Cr/C(29.3%@C-Kα线),Cr/Sc(35.4%@N-Kα线),W/B4C(d=3.63 nm,8.6%@O-Kα线),W/B4C(d=2.85 nm,10.7%@F-Kα线)。基于以上研究,所制备的五种多层膜分光晶体可以满足波长色散型X射线荧光光谱仪的需求,能够应用在B,C,N,O,F五种轻元素的探测中。

X射线荧光光谱在痕量和超轻元素分析中的应用评介

痕量元素和超轻元素分析是X射线荧光光谱(XRF)分析中最薄弱的两个方面,但也是XRF研究领域最活跃的部分。为了提高痕量和超轻元素的激发和探测性能,研究人员对仪器的设计和性能方面进行了改进,为了降低和扣除背景,对检出限的计算和样品粒度的减小等方面也进行了大量的研究。文章收集了XRF地质材料痕量元素分析文献223篇,超轻元素分析文献43篇,并从技术方法研究与应用、痕量多元素分析、痕量稀土元素分析、能量色散X射线荧光光谱仪在痕量元素分析中的应用和超轻元素分析等几个方面进行了评介。痕量和超轻元素分析方法的发展也为矿石多元素分析、海洋地质与矿产资源调查样品分析、大规模地球化学调查及全球地球化学填图样品分析配套方案中的痕量元素分析奠定了基础。全文引文266篇。

用电子探针定量分析超轻元素中的几个问题

碳、硼、氮及氧等元素在电子探针分析中常称之为超轻元素。这些元素的定量分析还存在许多包括测量和定量修正方面的困难。本文就质量吸收系数的不准确、超轻元素谱线的化学位移、及重元素的Ｌ、Ｍ、及Ｎ系谱线对其干扰等方面的问题进行研究和讨论，并分别提出了解决这些问题的方法。选择合适的标样是获得准确定量分析结果的关键。

X射线荧光光谱定量分析中超轻元素的处理方法

探讨了X射线荧光光谱定量分析中超轻元素的处理方法.在用de Jongh-Norrish方程进行定量分析时,对通常不能用X射线荧光光谱直接测定的超轻元素作为消去组分处理以计算理论α系数,然后再以100％减去测量组分和已知组分浓度总和的方法来获得较为准确的分析结果.用此法分析了铌酸钾锂晶体中的Li_2O和两种含硼玻璃中的B_2O_3,分别得到了与等离子体发射光谱法和化学滴定法相符的结果,其中B_2O_3的结果优于文献报道的散射系数法和直接测定法的结果.

大气颗粒物中轻元素的PIGE分析

轻元素是大气颗粒物的主要组成部分,质子激发γ射线(PIGE)可以探测大气颗粒物中的轻元素,如Li、B、F、Na、Mg、Al、Si等,是质子激发X射线分析(PIXE)方法的一个良好补充。在中国科学院上海应用物理研究所核分析技术重点实验室的扫描质子微探针系统上实现了PIGE测量。利用PIGE对沙尘暴期间上海的PM10样品中轻元素进行了研究,实验发现聚碳酸酯膜可用于PIGE分析,石英膜和特氟龙膜因本底太高不适合PIGE测量,PIGE结果表明沙尘颗粒物中F、Na、Mg、Al、Si等元素的质量浓度增加很多。结果表明,PIGE是研究大气颗粒和沙尘暴轻元素有效的方法。

轻元素定量EPMA的通用修正程序

完成了轻元素定量电子探针分析的修正程序。比较了计算的和实验测得的Ｋ比。得到了用我们修正程序计算的１２１个轻元素（Ｂ、Ｏ、Ｆ）分析值的相对误差和平均相对误差。标准偏差为２．９％，平均相对误差是４．１％。把我们的修正程序与其它几个最近提出的定量电子探针分析的修正程序作了比较。

轻元素定量EPMA的通用修正程序

本文是采用Monte Carlo方法,探讨了轻元素定量的EPMA计算的模型及效果。并用其它作者的计算结果进行了比较。本文所提出计算模型的特点是基于单电子多重散射的基本原理,采用了等步长方式去计算当入射电子同试样原子碰撞时所发生的电离以及入射电子的能量损失和运动方向的变化。有关电子散射中能量变化的计算是采用Bethe的连续能量损失公式。根据电子激发的辐射跃迁理论,用Green和Cosslet的原子电离几率公式计算了X射线产生的强度。经过5000个电子的统计计算得到Φ(δz)(它代表X射线产生强度随质量深度分布的函数),然后以Φ(δz)为基础按物质的吸收定律计算其出射强度。

轻元素稳定同位素的标准评述

标准物质在稳定同位素分析的质量保证体系以及分析数据的可比性方面起着关键性作用，因此标准物质的研制具有重要意义。本文评述了国际上在轻元素（氢、碳、氮、氧和硫）稳定同位素标准物质研制方面的最新进展。

测定轻元素配位状态的X射线荧光光谱法及其应用

一些轻元素(Z≤30)配位状态的变化对其材料(如玻璃和催化剂)的化学和物理性能有着直接的影响,而X射线荧光状态分析法近十年来得到了较大的发展,是测定轻元索配位状态的一种较为简单和有效的方法。本文对这一方法的原理、数据处理、实验技术以及应用作一系统的介绍。

过渡族金属轻元素化合物薄膜强韧化的研究进展

由于过渡族金属具有极高的电子密度和抗压缩能力,而轻元素的共价键网络能强力抵抗形变,综合它们所长形成的化合物多为硬质(维氏硬度>20 GPa)甚至超硬材料(维氏硬度>40 GPa)。基于此,过渡族金属轻元素化合物薄膜为切削刀具、钻具、耐磨涂层和发动机部件等关键技术领域提供了重要的材料基础。然而,高硬度通常伴随着高脆性(低韧性),使裂纹萌生后快速扩展,导致材料在服役中突然断裂,从而降低材料的可靠性和使用寿命。因此,解决硬度与韧性的矛盾并实现材料综合性能的提高(强韧化)虽然极具挑战,但是意义重大。综述了过渡族金属轻元素化合物薄膜强韧化的常用手段和机理,介绍了在强韧化的基础上薄膜展现出的其他优异性能。通过全面总结分析,提出了薄膜强韧化亟待解决的科学问题和重要的研究方向。

基于C#与C++混编的轻元素X荧光测量软件

为了节约软件的开发周期,提高软件的开发效率,本文提出了一种基于C#与C++混编的轻元素X荧光测量软件的开发方法。该软件利用一款轻型的SQLite数据库存储配置参数、谱线数据等信息,并用第三方ZedGraph图形控件显示谱线,方便了数据管理,提升了界面的友好展示性。软件底层采用基于C++封装的SQLite和串口动态库,上层用C#做界面,提高了系统的稳定性和开发效率等。该软件完成了参数配置、自动换样、定时测量、谱线处理、数据保存等功能。该软件功能设计完善,界面友好,操作方便,稳定性较好,已成功的用于野外轻元素X荧光测量分析,经实测分析,该软件可满足野外现场可靠使用要求。

电子探针定量超轻元素硼的最佳条件及应用

对电子探针定量超轻元素硼的成分研究现状进行总结,以获得定量硼元素的基础应用条件。通过设计单一变量试验,优化了测试条件参数,建立了适用定量硼元素的电子探针优选条件,该优选条件定量含硼元素的矿物组成较常规条件更加准确和稳定。

超轻元素(氧)的Φ(ρz)计算与拟合

超轻元素定量分析主要困难之一是准确地计算吸收效应,本文将Monte Carlo计算模型应用于氧化物Love等人的实验结果分析,并提出了一种新的函数形式:指数-抛物线函数用以拟合Φ(ρz)。

旋转式轻元素X射线荧光光谱测量装置的设计

设计了一种旋转式轻元素X射线荧光光谱测量装置。该装置利用高性能硅漂移探测器(SDD)在真空条件下对样品中轻元素进行测量。该装置主要由真空腔和外围控制电路两部分组成:真空腔样品托盘一次可容纳10个样品,并可任意切换进行测量;外围电路主要由主控单元、电源模块、电机驱动模块、气压模块等组成,主要实现被测样品切换、滤光片切换、气泵的开启或停止以及对气压值实时读取等功能。该装置具有体积小、成本低、测量周期短和工作效率高等特点,满足野外轻元素X射线荧光光谱测量的要求。

过渡金属轻元素化合物的高温高压制备

过渡金属轻元素化合物(TMLEs)由于具备高硬度,高熔点,优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注,是一类具有优异力学性质的功能性材料。优异力学性质与功能性的结合,使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而,高熔点导致TMLEs的制备往往需要高温高压(HPHT)极端实验条件。目前,已经有了大量HPHT制备TMLEs的报道,然而,多数都只关注产物的性质,对在HPHT下TMLEs的生长机制报道较少。因此,总结HPHT制备的TMLEs、分析TMLEs的晶体生长过程,对理解TMLEs的晶体生长机理、探究新型TMLEs的制备具有重要意义。结合本课题组研究经验及其他相关文献总结了HPHT方法制备的过渡金属硼化物(TMBs)、碳化物(TMCs)和氮化物(TMNs)的晶体生长情况,分别从起始原料、温压条件、晶体形貌等方面分析了TMLEs的生长机制。总结如下:通过原料配比和温度控制是制备TMBs单一相的关键;提出硼亚结构单元是使TMBs形成台阶式生长模式的本质因素;碳源和氮源的选择决定了TMCs和TMNs的生长机制。同时提出,缺少利用HPHT制备TMLEs毫米级单晶的报道,限制了TMLEs部分本征的性质探究;并且,新型高轻元素含量的TMLEs结构依然有待开发。随着人类对材料的要求越来越苛刻,以及TMLEs的不断发展,TMLEs将在未来特种材料领域具有不可替代的地位。

超轻元素Be的电子探针定量测试问题及解决方案

针对电子探针微区定量分析轻元素及超轻元素的难点进行了总结,结合岛津电子探针EPMA的仪器特点,给出岛津EPMA在测试轻元素及超轻元素方面提供的解决方案和技术优势,并解释了设计的意义所在。以绿柱石和铍方钠石矿物为测试超轻元素Be的实际案例,给出了测试思路和分析方法,并强调了测试过程中的一些注意事项。

钢中超轻元素C的能谱定量测试研究

对7个C含量小于1%的标准钢样进行了测试研究,得到了不同C含量钢样准确定量所需的SEC因子以及C含量与SEC因子之间的关系,大大提高了利用能谱仪测量超轻元素C的准确性。