便携式X荧光仪关键技术研究

针对现行便携式Ｘ荧光仪灵敏度低,检出限差,测定元素少,基体产应校正能力弱等问题,对激发源,探测与测量系统,微机化等关键技术进行研究。研制了微型低功率Ｘ光管激发源,低功耗１０２４道分析器,实现了以笔记本式微型计算机系统为核心的微机化,构成了高灵敏度便携式Ｘ荧光仪。     

XRF方法在测量纸张厚度中的应用

本文的目的是研究XRF法在纸张厚度测量上的应用.采用X射线荧光吸收法和源初级射线散射法分别对一批纸张样品质量厚度进行测量,并对测量结果进行对比,作出有益的讨论.测量是采用成都微子科技有限公司的IED-2000P型手提式多元素X射线荧光分析仪,探测器选用Si-PIN电致冷半导体探测器,同位素源采用双激发源(238Pu).实验表明:X射线荧光吸收法在纸张厚度测量上的准确度要比源初级射线散射法好,采用源初级射线散射法对于纸张厚度的测量也是可行的.     

用KX射线分析地质样品中的铀

应用半导体探测器和放射性同位素激发的X射线荧光法分析了地质样品中痕量铀。~(57)Co激发源制成峰与本底比率高的形式。取10分钟测量时间,用强度为0.26×10~9贝克勒尔(0.26GB_q)的激发源,方法的检测限为24微克/克,源的强度增强10倍,检测限可提高到9微克/克左右。对于锡、铈、钨和钍的检测限亦作了测定。     

高纯锗核辐射探测器

本文综述X和γ射线能谱分析用的高纯锗探测器,阐述探测器对原始材料的要求,介绍制备、结构和性能参数,并与硅X射线探测器、锗锂γ射线探测器和碘化钠γ射线闪烁探测器进行了对比。     

用于XTES的铋吸收体对单色X射线的响应研究

超导转变边缘探测器(TES)是目前为止已知的具有最佳的能量分辨率的X射线探测器。金属Bi因其具有较好的X射线吸收率和低比热容而被广泛用于XTES的吸收体。通过电镀的方法制备了一种由Bi构成的XTES吸收体薄膜,使用Ti和Au作为导电层在Si上提供电流通路。研究了电镀法制备Bi金属XTES吸收体对单能X射线的吸收效率,使用高纯锗探测器测量通过吸收材料前后的单能X射线光子数,以全能峰面积衡量不同厚度电镀Bi吸收体对单能X射线的吸收效率。研究结果对促进先进探测器的国产化具有重要意义。     

0.4mm像素X射线阵列探测器的设计

描述了一种像素大小为0.4mm的X射线阵列探测器系统的设计,探测器以闪烁陶瓷材料Gd2 O2S:Tb耦合光电二极管阵列构成,可应用于几十到100keV的X射线数字辐射成像系统,可作为无损检测技术研究平台中的探测器系统.介绍了探测器的信号处理方法,给出了用该系统获取的实际图像.     

多通道Si-PIN探测器漏电流测量系统的设计和实现

中能望远镜是硬X射线望远镜卫星三大载荷之一,其探测器采用的是大面积Si-PIN探测器阵列。探测器的漏电流是影响X射线谱仪能量分辨率的一个关键因素。中能望远镜项目组在研发Si-PIN探测器的常温筛选环节中,将探测器漏电流作为一项重要考核指标。为了对探测器漏电流实现高精度、快速的测量,研制了多通道Si-PIN探测器漏电流测量系统。测量结果表明,使用该系统得到的漏电流结果精度较高,可直接应用到项目研制中去。     

基于气体电子倍增器原理的高能X射线工业CT气体探测器

分析了高能X射线工业CT所常用的闪烁探测器的优缺点,及传统气体电离室探测器存在的不足。为克服这些缺点和不足,从X光子与物质相互作用理论出发,结合高能工业CT的结构特点,探讨了高能窄X射线束入射到薄金属片中X光子和光电子的输运过程,提出了以高密度的金属片作为X光子辐射转换体,以气体电子倍增器作为光电子倍增放大的新型高能工业CT探测器方案。并利用基于Linux平台的EGSnrc程序进行了Monte-Carlo仿真。从原理上说明了这种气体倍增探测器相对于传统气体电离室探测器,既有较高的探测效率,其体积也大为减小,替代高能工业CT传统的闪烁体探测器在理论上是可行的。     

硅(锂)X射线探测器

介绍了10～80mm~2的硅(锂)X射线探测器研制工艺,并讨论了工艺过程和测量中的一些问题;给出了探测器的指标,这些指标大都达到和接近国外同类产品水平。硅(锂)X射线探测器是一种低能X射线探测器,它具有能量分辨率高、线性好,对低能区X射线探测效率高等特点,在核物理、医学、地矿、环保等领域有着广泛的应用。它也是扫描电镜,X射线荧光分析等能谱分析的核心部件。     

硅(锂)X射线探测器

介绍了10～80mm’的硅(锂)X射线探测器研制工艺,并讨论了工艺过程和测量中的一些问题;给出了探测器的指标,这些指标大都达到和接近国外同类产品水平。硅(理)X射线探测器是一种低能X射线探测器,它具有能量分辨率高、线性好,对低能区X射线探测效率高等特点,在核物理、医学、地矿、环保等领域有着广泛的应用。它也是扫描电镜X射线荧光分析等能谱分析的核心部件。     

XRF法分析人发微量元素精度的改善

本文介绍在用国产Si(Li)谱仪、微机多道和放射源做的X荧光分析仪上提高灵敏度、降低探测限、改善分析精度的一些方法,并给出合肥地区人发微量元素含量的平均值。     

源激发X射线荧光测定头发中Ca、Fe、Cu、Zn、Pb的方法优化

同位素源激发X射线荧光（XRF）已广泛应用于头发中的微量元素测定。中国原子能科学研究院曾经建立了源激发X射线荧光分析技术分析头发样品,Pb的检测限（LLD）约10μg/g。本工作在原来工作的基础上优化仪器参数,降低背景信号强度,提高了灵敏度,尤其是对Pb的灵敏度,使Ca、Fe、Cu、Zn、Pb的检测限分别达到19、1.2、1.1、0.62、1.1μg。首次采用V做内标元素,取样量为0.5g,仪器的短期稳定性相对标准偏差（RSD）为0.38%,长期稳定性相对标准偏差为0.98%。     

Calculation of depth-dependent elemental concentration with X-ray fluorescence using a layered calibration method

Depth-dependent elemental concentration can be assessed using either multiple-angle or confocal X-ray fluorescence (XRF) measurements. This work presents a different approach based on a layered calibration method. The depth-dependent elemental concentration was modeled as multiple layers of uniform elemental concentrations. The unknown elemental concentration in each layer can be calculated using a single-angle XRF measurement, layered calibration data, and a priori knowledge of the concentration behavior as a function of depth. The method was verified using a commercial portable X-ray spectrometer and four-layer stacks of polyester resin discs doped with various concentrations of arsenic. This approach is particularly suitable for quantitative in vivo measurements of arsenic and selenium concentrations in the human skin since minimal ionizing radiation exposure constrains the number of XRF measurements.     

Identification of origin of single aerosol particles using polycapillary X-ray lens

A micro X-ray fluorescence (Micro-XRF) spectrometer based on a polycapillary focusing X-ray lens (PFXRL) and a laboratory X-ray source was designed to carry out the XRF analysis of single aerosol particles. The minimum detection limit (MDL) of this Micro-XRF spectrometer was 9 ppm for the Fe-Kα. The percentage of the particles of vehicle exhaust among aerosol particles was studied in Beijing, Chinese capital, during the test of odd-even driving restrictions for Beijing 2008 Olympics Games. This Micro-XRF spectrometer had potential applications in the analysis of single aerosol particles.     

铁矿石XRF现场取样技术的研究与应用

介绍了铁矿石Ｘ射线荧光分析现场取样的技术及其在武钢金山店铁矿的应用效果，主要讨论ＸＲＦ现场取样中的几何效应。基体效应、水份及矿化不均匀性的影响和校正办法。试验表明，ＸＲＦ现场取样的合格率达到８７．７％，超过了传统的人工取样化验方法的重现性，其速度比传统方法至少提高２００倍，并明显地降低了生产成本，提高了经济效益。     

乏燃料后处理溶液中U、Pu的~(57)Co源激发K-XRF分析

自制一套５７Ｃｏ源激发Ｋ系Ｘ射线荧光（Ｋ－ＸＲＦ）分析系统。用５７Ｃｏ的１２２ｋｅＶγ射线激发工艺溶液中Ｕ、Ｐｕ的Ｋ系Ｘ射线荧光，用ＨＰＧｅ探测器－多道微机分析系统进行测量，并以１２２ｋｅＶγ射线康普顿散射线为内标，建立强度比－浓度校正曲线，快速无损地测定ＰＷＲ乏燃料后处理工艺溶液中Ｕ、Ｐｕ浓度。测定范围为０．５—２００ｇ／Ｌ，精密度为５．０％—１．５％。方法适于ＰＷＲ乏燃料后处理工艺中Ｕ、Ｐｕ浓度的快速控制分析或在线分析。在同时应用５７Ｃｏ透射源的情况下，精密度达０．５％，方法适于核燃料衡算分析。     

X-ray scattering in X-ray fluorescence spectra with X-ray tube excitation - Modelling, experiment, and Monte-Carlo simulation

X-ray scattering may contribute significantly to the spectral background of X-ray fluorescence (XRF) spectra. Based on metrological measurements carried out with a scanning electron microscope (SEM) having attached a well characterised X-ray source (polychromatic X-ray tube) and a calibrated energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) the accuracy of a physical model for X-ray scattering is systematically evaluated for representative samples. The knowledge of the X-ray spectrometer efficiency, but also of the spectrometer response functions makes it possible to define a physical spectral background of XRF spectra. Background subtraction relying on purely mathematical procedures is state-of-the-art. The results produced by the analytical model are at least as reliable as those obtained by Monte-Carlo simulations, even without considering the very challenging contribution of multiple scattering. Special attention has been paid to Compton broadening. Relevant applications of the implementation of the analytical model presented in this paper are the prediction of the limits of detection for particular cases or the determination of the transmission of X-ray polycapillary lenses.