矿样中钛铁EDXRF分析的基体效应和神经网络校正研究

用能量色散X荧光(EDXRF)分析仪测量钛铁矿样时,存在基体效应影响分析准确性的问题。本文用EDXRF测得钛、铁元素特征峰,通过类Gauss函数对实测谱进行拟合分解,初步分析了矿样中Ti-Fe间的影响特征。针对各元素计数率与含量的非线性关系,采用先分类后预测的方法,首先用SOFM自适应神经网络对矿样分类,样本总数80组,对铁精矿、钛精矿的识别率为100%;然后用RBF神经网络进行钛铁含量预测,与化学分析结果对比,其中65.4%的样品相对误差在1%以内,其余均在3%以内,小于工业生产仪器分析相对误差5%的要求,表明基于先分类后预测的神经网络校正技术在矿样元素含量分析中有着一定的实用价值。

二元比例X射线荧光光谱法测定铀锆体系中铀和锆

二元比例法可依据两元素谱线的强度比与两元素浓度比的对数关系实现元素的定量分析。实验将二元比例法与X射线荧光光谱法(XRF)相结合,用于定量分析铀锆体系中铀和锆含量,不论吸收-增强效应是否严重,校准曲线都保持线性关系。对仪器的工作参数进行优化,选择铀的Lα线以及锆的Kα线作为分析线。对铀、锆标准溶液系列,先测量各工作点的X射线荧光计数率,然后分别求取浓度比和信号比的对数,再绘制二元比例校准曲线,得校准曲线的相关系数(R2)为0.999 7。对同一铀锆体系样品进行精密度考察,结果的相对标准偏差(RSD)分别为0.035%(铀)和0.048%(锆)。对6批铀锆体系样品采用实验方法进行分析,同时分别采用滴定法对铀含量、直接X射线荧光光谱法对锆含量进行比对分析,结果基本一致;对自配铀、锆二元体系样品溶液进行分析,测定值与参考值的相对误差均小于3.00%。实验方法满足铀锆体系工艺中铀和锆含量的测试要求。

混合式K边界技术及其应用的实验室研究(Ⅰ)

描述了１台用于乏燃料后处理厂首端溶解液中铀、钚浓度同时直接测量的混合式Ｋ边界／Ｘ荧光装置的研制和实验结果，包括装置调试、软件开发、系统刻度、精度试验以及对标准铀溶液样品的分析。系统对铀浓度在１００—３５０ｇ／Ｌ范围内Ｋ边界刻度系数的平均值Δμ＝（３．３１７６±０．００１０）ｃｍ２／ｇ，对ρ（Ｕ）＞１００ｇ／Ｌ样品的分析精度在０．２２％—０．４０％之间。用该装置对Ｕ３Ｏ８标准样品的分析结果与化学测量值间的相对偏差好于０．１０％。

铀在CO气氛中表面抗氧化性研究

用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析研究了铀金属的不同表层在ＣＯ气氛中２５、８０和２００℃时的表面反应。研究结果表明：ＣＯ与铀金属表层反应后，氧化物中氧含量减少，Ｏ／Ｕ比值随ＣＯ进气量的增加而减少；ＣＯ对铀金属表面的还原效果随温度和铀表层氧化程度的提高而加强；在ＣＯ气氛中，铀表面具有一定的抗氧化性。

磁助捕集分离制样/X射线荧光测量微量Tc

建立了磁助捕集分离制样(MASP)/X射线荧光分析微量Tc的方法,使用磁化树脂作为固相捕集剂捕集溶液中的锝,利用外加磁场快速分离制样,实现捕集、分离及制样同时完成,可直接使用X射线荧光测量样品Tc含量。研究并分析了反应时间、磁化树脂用量、液相体积及酸度等因素对测量的影响,给出了推荐测量分析流程。使用磁助捕集分离制样,对Tc的检出限为0.33mg/L,满足PUREX流程1AW工艺点测量Tc的要求。

X射线荧光光谱分析法测定^(235)U冶金炉渣中微量U

针对２３５Ｕ冶金炉渣建立了微量Ｕ的分析方法。利用Ｘ射线荧光（ＸＲＦ）分析的薄试样制备技术，测定了２３５Ｕ冶金炉渣酸浸溶液中的Ｕ，用标准添加法对酸浸溶液余渣中的Ｕ进行了测定，给出了２３５Ｕ冶金炉渣中Ｕ的总量，并与流动注射（ＦＩＡ）法、高效液相色谱（ＨＰＬＣ）法的结果进行了比较，结果一致。还与两种非破坏性分析（ＮＤＡ）方法进行了比对，为ＮＤＡ分析提供了校验数据。

含氚气体中氚分压BIX在线测量方法研究

建立了一种聚变堆氘氚燃料循环系统燃料气及工艺气等含氚混合气体中氚分压在线快速测量方法,该方法通过测量氚衰变产生的β射线与材料相互作用发射的轫致X射线(BIX),利用轫致X射线的计数率与含氚气体氚分压的标定关系曲线,实现含氚气体中氚分压(活度浓度)的实时测量。该方法中的轫致X射线是通过β射线与表面喷金的铍窗材料作用而产生的,X射线的测量采用NaI(Tl)探测器。研究过程中建立了轫致X射线计数率与氚分压的标定关系曲线,对于纯氚气体,氚压测量范围为1Pa^10kPa(氚活度浓度为10^(12)~10^(15) Bq/m^3)时,计数率(C)与氚压(p)的标定曲线为C=5.01×10~4(1-e^(-4.55×10^(-5)p)),其指数拟合相关系数为1.000 00。对于氚体积分数为1%的氚-氦混合气体,氚分压测量范围为1~100Pa(氚活度浓度为10^(11)~10^(14) Bq/m^3)时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.24×10~2(1-e^(-4.69×10^(-3)p)),其指数拟合相关系数为0.998 60。对于氚体积分数为1%的氚-氢混合气体,氚分压测量范围为1~100Pa(10^(11)~10^(14) Bq/m^3)时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.18×10~2(1-e^(-4.61×10^(-3)p)),其指数拟合相关系数为0.999 53。利用以上标定曲线,对任意氚分压的含氚混合气体进行验证测量,结果表明,该方法测量精度较高、响应速度快、测量稳定性好,在氚测量技术中是一种很有前景的方法。

低能X射线吸收法测量泡沫材料密度

文章介绍为适应惯性约束聚变(ICF)靶材料研究而发展的一种密度测量方法。通过测量X射线经靶材料吸收前后的强度变化,可较为精确地计算出待测样品的密度。用于泡沫材料密度测量的X射线源是特制的激发源。

交联电缆偏心监测的新方法

为了消除电缆出线速度和线芯振动等对偏心检测的影响,将X射线准直扫描方式改为扇形束非扫描曝光方式,X射线线阵CCD产生的光电信号经过低通滤波和A/D转换后,成像为一条数据曲线,通过提取其特征突变点等信息,重构出电缆检测截面的轮廓图,从而计算出电缆线芯的直径、层数、各层在任意指定方向的厚度和偏心度等;扫描模式、特征信息提取和数据处理方法的改变,使得关键性的原理误差和系统的响应时间显著减少,仪器的结构大大简化,造价大幅下降;新的监测方法不需要预置任何已知的参数,可广泛用于交联电缆绝缘层偏心度等的在线监测。

激光聚变靶中氘氚燃料的测量

用Si(Li)-S85低能X-射线谱仪系统测量简单爆推靶中氘氚燃料的含量。用内充气正比计数装置刻度了此谱仪系统的探测效率。其效率与玻璃球成份和壁厚有关。本系统的效率为10~5量级。根据氚含量及燃料的D/T比值,推算出靶内含氘量及氘氚燃料的总气压,并与气泡法测得的总气压进行了比较。最后对实验结果进行分析和讨论。

Neural network-based matrix effect correction in EDXRF analysis

In this paper we discuss neural network-based matrix effect correction in energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) analysis,with detailed algorithm to classify the samples.The method can correct the matrix effect effectively through classifying the samples automatically,and influence of X-ray absorption and enhancement by major elements of the samples is reduced.Experiments for the complex matrix effect correction in EDXRF analysis of samples in Pangang showed improved accuracy of the elemental analysis result.

X射线应用前景广阔

【英国《金融时报》1994年9月27日报道】世界上最大最亮的X射线源——造价3亿英镑的欧洲同步辐射站(ESRF),本周开始运行。 ESRF座落于法国阿尔卑斯山脚下的格勒诺布尔,是由欧洲12个国家联合兴建的。它的建成将为学术及工业界的科研人员探测物质的原子和分子结构提供一个“超级显微镜”。

基于FOA-LSSVM混合优化模型钛铁间基体效应的校正研究

提出用果蝇算法(FOA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的混合模型校正能量色散X荧光(EDXRF)分析中铁和钛的基体效应。使用国产CIT-3000SMEDXRF分析仪、电制冷半导体探测器测得五类矿样共80组光谱数据,每类矿样16组光谱数据。运用FOA优化LSSVM的参数并建立最优模型预测30个样本的钛铁含量,对比化学分析值,FOA-LSSVM预测的钛、铁元素含量与化学分析值的相对误差在1%以内的共26个样本,占总量的86.67%;其余4个样本的钛铁含量预测值与化学分析值一致,占总量的13.33%。另外,运用粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)优化的LSSVM和MATLAB默认的LSSVM模型预测钛铁含量,将其与FOA-LSSVM模型预测的结果进行了对比。综合研究表明,FOA-LSSVM能够实现钛铁元素间基体效应的校正,是一种优选方法。

同步辐射光束线束斑形状实时分析技术

同步辐射是由同步辐射装置产生的宽光谱、高通量、高准直、高亮度的优质光源,在许多领域已得到广泛应用。同步辐射光束的光斑大小是其最为重要的特性之一。常规测量光斑大小的方法是采用狭缝或刀片扫描光束,然后根据光强变化计算出光斑的大小,这种方式准确度高,但过程繁琐、效率较低。同步辐射光束照射到荧光靶上会形成可见光光斑,通过安装在光束线上的共轴摄像头可以获取光斑的图像信息。本文提出一种基于图像处理的光斑提取方法,能够快速提取光斑大小并显示光斑中心的位置以及光斑的对称性。测试结果表明:该方法能够实时地获取同步辐射光斑特征信息,且光斑尺寸在一定范围变化时具有较高的准确性,在光束线调试过程中可以作为一种有效的辅助测量手段。

γ射线透射法检测精度与样品微观状态关系研究

本文研究了单能γ射线透射法测量精度与样品微观均匀性之间的关系。通过建立与γ射线透射方向平行、垂直的微观分布模型,并对不同模型展开理论分析得出,与γ射线透射平行方向的微观不均匀性会导致γ射线的透射率增大,进而导致质量厚度测量结果偏低;与γ射线透射垂直方向的微观不均匀性对测量结果无影响。同时还建立了不同质量厚度分布的微观不均匀性模型,并用这些模型进行了测量精度受微观不均匀性影响的规律分析,其中模型的不均匀性状态用变异系数进行描述。分析结果表明,相同实验条件下变异系数越大对γ射线透射强度的影响越大,且γ射线透射率的相对变化量与样品变异系数之间存在线性递增关系。