影响X-荧光分析结果的因素

2020-05-18金正熙

江西化工 2020年2期

金正熙

(安徽省地质实验研究所，安徽合肥 230000)

1 简要分析X-荧光技术的工作原理

X射线荧光就是被分析样品在X射线照射下发出的X射线，它包含了被分析样品化学组成的信息，通过对上述X射线荧光的分析确定被测样品中各组份含量的仪器就是X射线荧光分析仪。用X射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长的荧光X射线，需要把混合的X射线按波长(或能量)分开，分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度，以进行定性和定量分析，为此使用的仪器叫X射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长，同时又有一定能量，因此，X射线荧光光谱仪有两种基本类型：波长色散型和能量色散型。

X-荧光分析仪其自身所具备着检测快速，便捷，高效的特点；同时现代的X-荧光分析仪所具备着较为全面的元素检测范围以及其对于动态的测量范围较为广泛。故而在地质监测和检验中是较为常见的一种工作设备仪器。在通过X-荧光分析仪器在对地质成分中的化学元素进行直观的检测和分析，地质工作人员在获得的数据中可以进行进一步的化验和得出更加科学有效的地质方面的结论。

图 X-荧光技术工作原理

与此同时，通过X-荧光分析仪在对地质环境监测的同时，其监测和检验出来的数据和结果都是受外界的主观因素和客观因素所影响的；而在这些因素的干扰或者影响之下，对于所得出的数据和结果自然也是有所浮动和变化的。并且，由于我们的认知和发现一直不断的发生变化和新的进展，整个的监测检验工作的过程的复杂多变的；对于事物认识的曲折性和反复性都影响着最后对于数据分析的结果。故而，我们在对地质环境科学研究的过程中，也并不能够完全的去依赖于机器所给出的反馈，这需要科研人员结合多方面的考虑因素对数据进行综合全面的分析，从而更好的实现科学的进步。

2 具体分析影响X-荧光分析结果的因素

2.1 客观因素方面的影响

先场X荧光分析技术是一种轻便、快速、高效、低投入的野外勘查技术，相比其他物化探方法有其不可比拟的优势。近年来随着便携式X荧光仪的发展，现场X荧光方法被越来越广泛的应用在地质勘察的各个领域。所谓的客观影响因素即为不为人的主观意志所控制的外界原因，针对地质监测检验工作中X-荧光分析仪的使用，影响其分析结果的主要客观因素包括环境因素，气候因素等。而根据这些不同的客观因素，可能会直接影响到监测数据的变化和特殊性。故而在客观因素的影响之下X-荧光分析仪的数据虽不具有一般性和普遍性，但得出的数据可能会具有特殊性和独特性，从而为地质检测工作带来新的发现或是研究方向；所以在客观因素影响下所得出的数据和结果具有其自身独特的参考价值和研究领域。

射线荧光光谱法适用于对物质成分分析，可直接对固体(块状或粉末状)和液体样品中主量元素、微量元素进行多元素同时分析。当结合薄样技术时，具有高灵敏度，用样量少等优点。随着分析技术的发展和科研水平的提高，分析领域愈发关注待测成分复杂和含量低等特点课题，对仪器本身提出更高要求。新型X射线荧光光谱仪主要包括激发系统、探测器系统、记录单元、高压电源和真空泵等部分。采用钼靶和钛靶双靶X光管激发系统，由X-123型硅漂移探测器和DPP数字脉冲处理器组装而成；其定量分析是通过薄样技术和内标法结合实现的；通过灵敏度校准曲线可以看出，K线系各元素的偏差均小于±1%，L线系所得各元素的偏差均小于±2%；精密度(RSD)(n=6)在2.2%～5.8%之间；各元素方法检出限及定量下限相对较好。根据不同的环境影响因素下的变化，通过粒径试验，从准确度与精确度两方面分析了40～80目、80～120目、>120目及未过筛处理土壤样品的现场X荧光方法分析效果，并与波长色散X荧光仪测量结果相比较，得出在现场X荧光分析中把样品过筛处理获得80～120目颗粒度的样品进行测量，将提高测量的准确度与精确度，并总结了现场X荧光方法的制样经验，形成了规范的制样方法；通过对现场X荧光误差来源分析与结合实际应用经验，形成了测量环境、操作步骤、记录与数据备份的规范，保证了测量质量并提高了测量效率；通过分析现场X荧光方法的测量特点与借鉴实验室分析方法，形成了规范的准确度控制方法、稳定性控制方法，并将质量控制图应用在现场X荧光测量中，进一步保证了分析的质量。

由此可见，在不同的环境或是气候等客观因素的影响之下，采用科学有效的数据分析和试验，是可以得出一定结论的。气温和天气的变化，尤其是大幅度，大规模的变化都可能会影响到检测数据出现非常规性的变动；在很多已知微量元素的基础上，能够从一般性转化为特殊性。当然，这些客观的影响因素也并非全部都是优点，它们也可能对数据产生一定的干扰性和波动性；因为一些元素在不同的环境之下所产生和引起的变化极有可能是我们未曾发现的某种现象，从而可能阻碍勘测的方向和已知领域的问题研究。

2.2 主观因素方面的影响

在我们现有所掌握的技术当中，使用X-荧光分析仪对地质环境的探索和研究还并未完全实现自动化的机械操作；所以很多时候机器的使用操作还是由人为所掌控和运行的。故而在这一过程中，对于工具的使用和管理方面也是能够影响到其分析结果的。相比较人为的主观可控因素，客观因素所得出的数据其实更具有参考性和研究价值；而人为因素影响下的操作结果和数据分析更多的则是具有反复性和纠错性，从而在普遍得出的数据和结论中更加能够起到参考作用和经验总结的意义。

2.2.1 机器生产的合格标准

具有合格的生产标准是X-荧光分析仪作为地质工作检测工具所具备的必要条件和标准，只有采用合格，精良的操作仪器，才能够更好的保证所检测数据的真实性，科学性和有效性。而这一合格标准的检测即是属于影响工作结果的主观因素。只有相关的工作人员和有关部门严格把关，对于仪器的各项数据进行监测和管理，保证仪器的生产合格和使用的精确性，才能够投入到地质工作的使用当中。如果测量数据的仪器出现准确度或是使用方面的问题，那将会影响到整个工作的进程，试验检测中数据的准确性，从而会影响到科研的发展方向以及最终的研究结果。所以仪器的合格生产是对于X-荧光分析仪投入到研究使用中的第一道防线，作为人为可控的主观因素，相关的生产人员和监管人员都应该本着科学严谨的态度进行工作，并且最大程度的防止仪器生产存在不合格情况发生。

2.2.2 操作人员的专业性

对于X-荧光分析仪的使用，是需要工作人员对其进行操作，然后再将结果进行记录和反馈的。在工作人员施行操作的这一过程中也是可能会影响到仪器分析结果的一种主观人为因素。如果工作人员进行了错误的操作或是不符合工作制度规定的操作，所得出的检测结果是不具备真实性和有效性的；而这样可能会造成工作进度无法达到预期目标，同时还会增加研究人员的工作内容。所以在使用该仪器的过程中就需要要求的相关工作人员必须具有一定的专业性，从而尽可能保证数据的完整性和有效性。