X荧光谱与人工神经网络相结合对陶片产地识别的研究

本文采用X射线荧光分析技术测量考古陶片中的微量元素,利用样品的元素种类和含量的不同对考古样本的产地进行智能化识别。针对多元素共存、计数率低等谱分析困难,采用人工神经网络方法对所测X荧光谱进行学习和识别。样本总数为48片,来自8个省份、20个采集地。用两种不同的网络结构分别对两类地域划分的陶片学习和识别,对准确产地分类的样本,产地识别率为100%;对其余样本,识别率大于60%。本方法的产地识别结果是可行的。

同位素X荧光谱线解析法获取单一稀土元素含量的研究

利用同位素X荧光谱线解析法分析萃取过程单一稀土元素的含量。使用放射源(241)Am激发稀土元素的K系荧光.用高分辨半导体探测器直接测定槽体的全部稀土元素谱线,通过多道脉冲分析器获取X荧光能谱。由于各稀土元素有其特征荧光能量,通过能量峰位值鉴别元素的种类,经过对谱线的解析处理最终求出峰的净面积,从而给出相对含量(利用自行设计分析软件IXRF)。通过微机解谱、处理数据.由所分析结果得到:小于58/l浓度时分析误差小于20%;大于10g/l分析误差小于10%。本工作是为稀土萃取过程在线分析所完成的实验室阶段任务,从分析结果看可以满足在线分析的技术要求。

用X射线荧光谱检测化妆品中重元素含量

本文建立了一种可快速检测化妆品中铅、砷、镓等重元素的方法。通过测量含多种不同浓度重元素的系列标准样品的X射线荧光谱(XRF),分析不同种类和浓度的重元素的X射线荧光,建立用于计算重元素含量的标准曲线,从而可根据待测样品的XRF和标准曲线确定化妆品中的重元素的种类和浓度。结果显示,X射线荧光谱检测方法与其他方法如原子吸收光谱法(AAS)相比有突出的优点:待测样品无需前处理,在数分钟内可快速得出检测结果,且灵敏度较高,多种重金属的检测限和检测误差约为1 mg/kg比国家标准允许的重元素含量低一个数量级。该方法(XRF法)操作简单,检出限低,灵敏度高,可用于化妆品重元素含量筛查。

OLAM神经网络分析X荧光谱的预处理研究

在采用最优线性联想记忆(Optimal Linear Associative Memory)神经网络分析X荧光谱时,可用多种方式对谱作预处理,如去掉多余数据、取对数、横向压缩、标准化等.针对实验测得的水泥生料X荧光谱,分别用上述方法进行预处理,然后再用神经网络分析,与化学分析的偏差作对比.结果表明,去掉多余数据、横向压缩可以减少信息处理量,减少存储空间,提高运算速度,且对精度影响较小;标准化处理对含量较少的成分有优势,对含量大的成分误差太大;对数方法则不适用.

X荧光能谱法快速分析钛合金中锡元素

分析研究了钛合金的能量色散X射线荧光光谱,使用XRF-6型X射线荧光能谱仪对钛合金中锡元素进行了测定分析,结果表明X射线荧光能谱可有效的解决钛合金中锡元素的快速分析问题。锡元素的Kα特征射线能量值为25.193KeV,Kβ特征射线能量值为28.601KeV,通过与基体钛元素特征射线能量值的对比可以实现钛合金中锡元素的快速定性及定量分析。

X荧光能谱分析中探测器响应函数建立方法

在X荧光能谱测量及分析过程中,通过建立探测器响应函数,可以实现对X荧光能谱中的全能峰峰形描述,有助于提高X荧光能谱分析速度、准确度和自动化程度。在X荧光能谱测量中,针对半导体探测器建立响应函数模型的理论与建模技术,文中对三种典型探测器响应函数建模方法,以及全能峰标准差、法诺因子等关键参数的求取进行了论述,并对已有研究进行了总结和比较。最后,对X荧光能谱测量中探测器响应函数建模方法给出了建议。

基于多分辨率分析的X荧光能谱的除噪与弱峰检测

在对X荧光谱噪声的分析基础上,阐述了多分辨率分析的基本思想,并将之应用于X射线能谱定量分析中的噪声的消除,取得了良好的效果。利用噪声和信号小波变换的性质随尺度的加大而显著不同的特点,运用小波多分辨率分析进行信号噪声的消除,可提高弱峰的检测能力,实验结果表明,该降噪的方法不仅计算速度快,而且和其它的方法相比,对低含量元素形成的弱峰的定量分析结果也更加理想。

X荧光能谱技术鉴别淡水珍珠和海水珍珠的应用

采用X荧光能谱技术研究珍珠中微量元素的种类及其质量分数,以达到无损鉴别淡水珍珠和海水珍珠的目的。利用X射线荧光能谱仪优选适合的激发工作条件,通过设定相同的工作条件,获得珍珠主量元素和微量元素的能量色散图谱,定性分析其主量元素和微量元素的组合关系。其中,Mn的特征峰与Sr/Ca计数比率对鉴别珍珠品种有重要的指示意义。研究表明,在电压为30～35kV、电流为0.50～0.80mA、滤光片PdThick的测试条件下,淡水珍珠一般具有Ca+Sr+Mn的组合关系,海水珍珠具有Ca+Sr的组合关系;淡水珍珠中的Sr/Ca介于0.14～0.37,海水珍珠中的Sr/Ca介于0.46～0.71。综合利用元素的组合关系和Sr/Ca计数比率,可快捷、无损地鉴别珍珠品种。

X荧光能谱方法快速分析钛合金中钒元素

分析研究了钛合金的能量色散x射线荧光光谱，使用XRF-6型X射线荧光能谱仪对钛合金中钒元素进行了测定分析，结果表明X射线荧光能谱可有效地解决钛合金中钒元素的快速分析问题。钒元素的Kα特征射线能量值为4．95keY，Kβ特征射线能量值为5．45key，通过与基体钛元素特征射线能量值的对比可以实现钛合金中钒元素的快速定性及定量分析。

X荧光能谱方法快速分析钛合金中铜元素

分析研究了钛合金的能量色散X射线荧光光谱，使用xRF一6型X射线荧光能谱仪对钛合金中铜元素进行了快速测定分析。结果表明X射线荧光能谱可有效的解决钛合金中铜元素的快速分析问题。铜元素的K。特征射线能量值为8．04keV，K。特征射线能量值为8．907key，通过与基体钛元素特征射线能量值的对比可以实现钛合金中铜元素的快速定性及定量分析。

毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪的研发及应用

针对不同样品的分析需求,本文设计了几种不同类型的微束X射线荧光谱仪。用高精度激光位移传感器实时校正样品表面被测量点与毛细管透镜出端之间的距离,以减少形状不规则的古陶瓷样品测量时带来的误差;利用毛细管X光透镜传输能量高于25keV的X射线效率低的特点,将其应用于高铅釉瓷器彩料的无损分析中;采用大功率X射线源,扫描分析了大米中K、Ca等元素分布;以人民币5角硬币为例,研究了能量色散的微束X射线衍射方法。研究结果表明,本文研发的微束X射线荧光谱仪在生物样品和文物样品的分析研究中有广泛的应用前景。

能量色散X射线荧光谱仪在土壤中^(40)K活度分析中的应用

对粉末样品进行压片制样,建立了能量色散X射线荧光(EDXRF)谱仪测定环境土壤样品中40 K放射性活度的方法。方法标准曲线的相关系数为0.991 0,测量的精密度为2.98%,测量标准样品的最大相对偏差为6.40%。采用本方法和γ谱仪同时测量7个土壤样品,并对这两种分析方法的测量结果采用配对t检验SPSS程序计算。结果表明,两种方法所得数据无显著性差异(P>0.05),可使用X射线荧光谱仪法分析土壤中40 K的放射性活度。这种方法操作简便,精密度和准确度较好,具有广泛的实用性。

改性硅胶分离富集-X射线荧光能谱法测定金精矿中的金

硅胶通过L-半胱氨酸修饰后得到改性硅胶,改性硅胶对金元素具有很强的吸附作用,将其作为分离富集手段,结合薄样技术-X射线荧光能谱法,可用于检测金矿中的金含量.本研究优化了包括pH值、洗脱液的种类、洗脱液的体积、最大吸附容量、最大富集倍数等参数.在最优条件下,金元素的最大富集倍数为100,检出限为0.017μg/mL.本方法可应用于金精矿样品中金的测定.

X荧光能谱方法快速分析钛合金中钼元素

摘要分析研究了钛合金的能量色散X射线荧光光谱，使用XRF-6型X射线荧光能谱仪对钛合金中钼元素进行了测定分析，结果表明X射线荧光能谱可有效的解决钛合金中钼元素的快速分析问题。钼元素的Kα特征射线能量值为17．44；3keV，Kα特征射线能量值为19．6；3；3keV，通过与基体钛元素特征射线能量值的对比可以实现钛合金中钼元素的快速定性及定量分析。钼元素的Kα特征峰（17．445keV）--b锆元素的Kα峰（17．687keY）几乎重叠，利用小波变换技术可以有效地解决能谱峰重叠和定量分析问题。

X荧光能谱技术应用于珠宝首饰检测的原理和方法

X荧光能谱仪是一种无损检测仪器 ,特别适用于珠宝首饰的鉴定检测。从测金仪到大型 X荧光能谱仪 ,所有不同档次 X荧光能谱仪的工作原理是相同的 ,主要包括 X荧光激发源、X荧光探测器、样品室、信号处理与数据计算 4个系统。通过对 X荧光能谱技术原理的解释、不同性能 X荧光能谱仪的介绍 ,试图说明 X荧光能谱技术如何开发应用于珠宝首饰的鉴定检测 ,并给出了具体实例。

能量色散X射线荧光光谱法分析金元时代的钧窑瓷器

应用能量色散X射线荧光光谱法测定了16个金元时期钧窑瓷器胎、釉样品的化学组成。由结果可知:金元钧瓷胎具有低硅高铝的北方瓷器特点,釉则多为钙碱釉。金元时期样品与北宋时期钧窑瓷器胎釉化学组成比较,金元时期钧窑样品的化学组成变化较大,从因子分析散点图可见,北宋钧官窑样品化学组成变化不大;金元钧窑与北宋钧民窑样品制作工艺上存在继承和发展的关系,但金元时期对原料选择和配方的控制已不如北宋时期严格,反映出金元时期的钧窑已处于衰落阶段。

几种谱线光滑方法在X荧光合金能谱中的应用

主要研究了多项式最小二乘拟合法、傅里叶变换、小波变换等三种谱线光滑方法在X射线荧光仪测定铜合金各元素含量中的应用和效果对比。X射线能谱分析中,尽量减少核实验统计涨落所造成的影响是非常重要的,使用谱线光滑的方法既能减少统计涨落影响,还能在低计数率下保持谱线特征。使用便携式X荧光仪对铅铜合金样品进行测量,将所得能谱数据导入MATLAB成图,再分别使用最小二乘拟合法、傅里叶变换法、小波变换法进行谱线平滑成图。最后,对平滑后谱线和原谱线进行数据对比以及综合评价。

一种毛细管聚焦的便携式微束X射线荧光谱仪

基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点,导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离产生变化,引起照射样品的X射线束斑大小发生改变,从而影响测量结果的准确性和元素区域扫描的分辨率。介绍了本实验室自行研发的一种新型便携式微束X射线荧光谱仪,此谱仪主要是由SDD X射线探测器、30W低功率X射线管、毛细管X光透镜、CCD和一个新型闭环控制系统构成。该闭环控制系统是在激光位移传感器能够精确控制样品测量点到毛细管X光透镜出端距离的基础上,结合LabVIEW语言环境下开发的计算机控制程序以及步进电机、样品台等器件组成。基于此系统,该实验室研发的便携式微束X射线荧光谱仪在测量过程中可以时刻保证照射样品的X射线光斑大小固定不变。同时,该谱仪还可以通过调整样品测量点到透镜出端的距离来选择不同尺寸的X射线照射光斑。为了验证设备的可行性,使用该便携式微束X射线荧光谱仪在激活激光位移传感器和关闭激光位移传感器两种情况下测量了一块表面不平整古陶瓷样品釉彩层中K,Ca,Zn和Fe等元素的含量及分布,并将测量结果进行了对比。结果显示,在激活激光位移传感器的情况下测得的样品微区元素含量与真实值较接近,扫描区域元素分布图的分辨率更好,表明本谱仪基于激光位移传感器开发的自动调整样品测量点到透镜出口端距离的闭环控制系统能有效的减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差,弥补了现有微束X射线荧光谱仪在此方面的不足。因此,本便携式微束X射线荧光谱仪在无损分析检测文物方面具有潜在的应用前景。

便携式微束X射线荧光谱仪的研发

研制了便携式微束X射线荧光谱仪,并对其硬件、软件和性能等特征进行了分析。该谱仪应用激光位移传感器实时检测样品测量点到透镜出端之间的距离并自动调节该距离的方法,来解决考古样品表面不平整或弧度而造成的照射样品X射线束斑变化的问题,从而保证X射线照射光斑大小不变。为验证谱仪的可靠性,采用该谱仪测量了表面高度差接近5mm的古陶瓷样品微区的釉彩层元素的分布。分析结果表明,激光位移传感器能有效减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差。此外,使用本谱仪分析了5角硬币表面4mm×4mm的区域,经过数据处理后得到Cu、Sn等元素的分布及其合金相的分布,表明该谱仪不仅可进行微区能量色散X射线荧光分析(μ-EDXRF),同时还可进行微区能量色散X射线衍射分析(μ-EDXRD)。

同步辐射X射线荧光和吸收谱技术在环境汞污染研究中的应用进展

汞作为一种重要的全球性重金属污染物,被许多国际组织列为优先控制污染物。常规的汞分析手段,例如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子荧光光谱(AFS)等,对汞的分析精度较高,方法比较成熟,但对样品前处理要求也较高。同步辐射技术由于其高、精、准的优势,且对样品前处理要求比较简单、可实现原位无损分析,因此被广泛应用于环境样品的分析中。随着研究的发展,同步辐射X射线荧光光谱(SRXRF)和同步辐射X射线吸收光谱(SRXAS)技术在环境汞污染分析领域得到了越来越多的应用。主要介绍了我国环境汞污染现状及污染特征,同步辐射技术对于汞分布蓄积、含量和化学形态分析方面的独特优势,重点回顾了本项目组和其他一些研究组近几年关于SRXRF和SRXAS技术在环境介质如土壤、植物体内汞的分布蓄积、相对含量和化学形态转化研究领域的应用进展,对进一步发展并提高同步辐射技术在环境及生物体汞污染水平、毒性机理和生态毒理评价方面的应用进行了展望。