最优化算法与纯元素谱剥离相结合的能量色散X射线荧光谱解谱方法

在进行能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)解谱时,如果给定样品的元素构成,采用纯元素谱图剥离的方式会更加合理,但由于每个元素的谱线都不止一条,如果仅仅针对主线对齐做剥离,会导致结果的严重失真,同时剥离次序对解谱结果有较大影响。介绍了一种最优化算法与纯元素谱剥离相结合的EDXRF解谱方法,该方法以多个纯元素谱的强度大小和峰位漂移道数作为变量构建残差方程,并用最优化计算的方法去调整,直至残差达到极小。实验采用强度顺序剥离、能量顺序剥离和最优化算法拟合3种方法分别对谱线重叠较为严重的La-Ce-Pr-Nd混合液样品的L系谱线进行了解析,结果表明最优化计算方法拟合的谱图与原始谱的残差 (1415.0)比另两种方法(166094.0和3192.7)大幅度缩小,拟合谱与原始谱更为吻合,并且方法在实现时对初值不敏感,解谱精度也不依赖于剥离次序。     

用于波长色散X射线荧光光谱仪的闪烁计数器及信号处理系统的研制

闪烁计数器(SC)是波长色散X射线荧光光谱仪(WDXRF)常用的探测器。相较于传统的闪烁计数器,通过反复试验,采用100μm的Be片作为屏蔽材料与闪烁体一体化封装,采用石英玻璃作为NaI晶体的封装材料,改善了NaI晶体的封装工艺,实现了NaI晶体的良好密封,提高了探测器的探测效率;通过电子器件定制选型,实现了对闪烁计数器输出的微弱信号的有效提取及放大,提高了探测器的能量分辨率;采用数字可调信号放大技术,实现了阳极脉冲信号放大倍数的连续可调,提高了探测器的探测范围。将上述闪烁计数器用于顺序式波长色散X射线荧光光谱仪,依照国家计量检定规程JJG 810—1993对整机进行了精密度、稳定性、探测器分辨率的测定实验。其结果为:纯铜块样品的CuKα计数值的精密度指标为0.078%,铬镍不锈钢圆块样品的NiKα计数值的稳定性指标为0.238%,探测器能量分辨率指标为39.73%,均达到该检定规程中A级指标要求。     

一种用于波长色散X射线荧光光谱仪的流气式正比计数器的研制

流气式正比计数器(F-PC)是波长色散X射线荧光光谱仪(WDXRF)常用的探测器。传统的F-PC一般采用1~6μm的镀铝聚丙烯薄膜作为光窗,采用模拟运放进行信号放大,存在X射线透过率低、光窗耐久度差、信号放大倍数不可调等问题。基于具有金属网格支撑的0.6μm镀铝聚丙烯膜、数字可调信号放大技术,研制了一种可在真空中使用的F-PC,提高了X射线透过率和薄膜的耐久度,实现了阳极脉冲信号放大倍数连续可调。将上述F-PC用于顺序式波长色散X射线荧光光谱仪,依照国家计量检定规程JJG 810—1993对整机进行了精密度、稳定性、探测器分辨率的考察。精密度考察发现,纯铝块样品中AlKα计数值的相对标准偏差(RSD,n=20)为0.086%;稳定性考察发现,铬镍不锈钢块样品中NiKα计数值的相对极差(n=400)为0.193%;使用纯铝块样品计算F-PC能量分辨率R为39.03%。以上结果均达到该检定规程中A级指标要求。     

夏粮收购中的计量违法引人深思

２０００年夏粮收购期间 ,湖北省枣阳市局计量执法人员对全市夏粮收购在用计量器具进行了日常监督检查。在某粮站检查时发现该粮站使用型号为１／１００的１００ｋｇ增砣加重１５ｇ。每使用一次该砣 ,将克扣售粮户１ ５公斤。在收粮旺季 ,假设该粮站每天收粮１０万公斤 ,将克扣售粮户１５００公斤粮食。无独有偶 ,计量执法人员在对另外两个粮食收购站点进行检查时也发现了类似的问题。其中有一个收购站司秤员实称小麦５１５ｋｇ,填写数据５１３ｋｇ,另一个收购点司秤员实称７３９ｋｇ,报数为７３６ｋｇ。司秤员每次都要少报２～３公斤。据悉…     

一种极端天气条件下配电网预警系统设计与研究

为了提高配电网在极端天气事件下设备故障及电力失效预测准确率，设计了一种配电网极端天气预警系统。该系统包含三层结构，分别进行信息采集、信息处理和预警与评估。同时，提出了一种预测输电线路在台风灾害下受损概率的混合方法，采用极值Ⅰ型概率分布和蒙特卡罗方法模拟风场，采用随机森林预测输电线路的破坏概率，从而为防灾减灾提供决策支持。通过仿真分析，结果表明所提方法比传统RF方法性能更优。     

隧洞施工地下水环境保护措施探讨

隧洞施工过程中,易造成地下水体系改变,导致环境问题突出,从而影响施工区居民生产、生活。结合酉阳县城区分洪隧洞实际建设情况,对隧洞施工岩溶塌陷预防及地下水环境保护进行探讨,可为同类工程施工提供借鉴。     

脉冲熔融-飞行时间质谱法同时测定钢铁中氧、氮和氢

采用脉冲熔融-飞行时间质谱法同时测定钢铁中氧、氮和氢三种元素,通过对比空白和样品的质谱图,选择C+,N+,H2+作为质谱分析的谱线。对一系列标准样品中的氧、氮和氢进行测定,根据分析谱线的离子数及元素的质量绘制校准曲线。通过对空白的标准偏差计算得氧、氮和氢的检出限分别为0.000 015%,0.000 02%,0.000 003%,测定氧、氮和氢的范围分别为0.000 05%~0.2%,0.000 06~0.2%,0.000 01~0.05%。方法用于标准样品的分析,测定结果与认定值一致,相对标准偏差为1.4%~7.4%。该方法把质谱检测器用于钢铁材料中氧、氮和氢的同时、定量分析,测定结果的允许误差符合国家标准的规定。     

激光诱导击穿光谱法对不规则细小导电样品的分析

经典的火花源原子发射光谱(Spark-OES)及辉光放电原子发射光谱(GD-OES)较难分析不规则导电小样品,实验采用激光诱导击穿光谱(LIBS)法对电路板上的发光二极管(LED)管脚和印刷电路板(PCB)固定螺钉两个不规则细小样品表面的锈蚀进行了深度与成分分析。深度曲线表明发光二极管管脚样品表面镀有Sn、Ni、Cu等元素,螺钉样品表面镀有Ni元素,镀层界面下则是低合金钢材料。采用一套低合金钢GSBH40068-93建立校准曲线,可定量分析界面下铁基样品的C、Mn、P、S、Cu、Ni含量。发光二极管管脚及PCB的螺钉样品很细小,且表面生锈很严重,较难用湿法化学分析,在同样的分析参数条件下,对编号为11278的中低合金钢样品分别采用LIBS及Spark-OES进行准确度和精密度考察,结果表明二者准确度相吻合,但LIBS数据的精密度略逊于Spark-OES,除P、S元素外,其余元素的相对标准偏差(RSD)均在5%以下。     

X射线荧光光谱法在线测定稀土冶炼分离过程中钬铒铥镱

我国稀土冶炼分离过程复杂,但多数稀土企业仍依靠实验室离线分析指导工艺,导致分析结果严重滞后,因此现迫切需要一种高效稳定的稀土在线分析方法。实验应用稀土配分在线分析仪,建立了一种在线测定稀土冶炼分离过程中Ho、Er、Tm、Yb配分含量的方法。将采样管置于串级萃取槽水相分隔室内,在蠕动泵作用下将样品输送至分析区域,通过X射线荧光光谱法(XRF)进行检测和数据记录。实验将XRF测试条件优化为电压40 kV、电流600 μA、测试时间60 s,模拟现场工况条件下优化蠕动泵泵速为250 r/min,并采用基本参数法消除元素间吸收增强效应。样品11次测定结果的相对标准偏差(RSD)小于0.4%,实验室模拟及现场在线测试结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的离线分析结果吻合较好,测试结果滞后时间短,完全能够满足稀土冶炼分离过程工艺动态控制的测定需要。     

基于X射线荧光光谱技术的燃煤电厂烟气重金属铅的在线监测方法应用

基于X射线荧光光谱技术并结合烟道气采样的等速采样原则搭建了一套适用于烟气重金属Pb的在线分析仪器,建立了烟气中重金属在线分析的方法:根据等速采样原则对排放烟气采样,将金属富集到特殊滤膜上,经卷膜系统将富集到的样品移动至分析区域,通过X射线荧光光谱法(XRF)进行检测和数据记录。通过对Pb标准膜片的测定条件优化,建立元素校准曲线的线性相关线数R²在0.9以上;并优化测定时间为400 s,然后结合实际工况下优化富集时间为30 min,同时将实际样品通过与实验室方法电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)的实验结果对比,两种方法的相关性达0.93,进一步说明了方法的准确性;最后优化现场采样参数,在电厂监测一段时间内烟道气中重金属的浓度变化趋势,在时间分辨率上满足了实时监测的要求。