能量色散型X荧光分析仪光管、样品、探测器距离的蒙特卡罗优化

在EDXRF分析中,X射线荧光计数率与待测元素有密切关系.由理论可知,在能量色散型X荧光分析仪设计时,优化X光管、样品和探测器的相对几何位置对荧光计数率的改善有很大的帮助.在前期模拟的最佳角度基础上,采用MCNP程序,建立几何模型,模拟了X光管、样品和探测器之间不同距离时的X荧光计数率,得到了这三者之间的最佳距离.     

EDXRF分析装置的角度布置对荧光计数率影响的蒙特卡罗模拟

在EDXRF分析中,X射线荧光计数率与待测元素种类和含量有密切关系.但X射线荧光计数率又与很多因素有关,其中X光管、样品和探测器的几何位置关系是一个重要的影响因素.为了设计较好计数率的能量色散型X荧光分析仪,采用MCNP4C程序,建立与实际相符的几何模型,模拟了不同入射角和出射角时的X荧光计数率,得到了X光管与样品、探...     

滤光片对透射式微型X光管谱线影响的MC数值模拟分析

现场X射线荧光分析(EDXRF)中,使用滤光片可以有效的降低或消除由原级谱在样品中散射背景,特征谱对待测元素的干扰。论文采用MCNP5程序模拟了加不同厚度Al、Cu、Ag、Kapton滤光片前后的原级谱分布。依据模拟结果,原级X射线谱的谱分布与滤光片的材质和厚度有关。能量低于5ke V的射线对分析是无用的。在能量5~10 ke V的能量谱段,选择Al滤光片较为合适;在能量10~25ke V谱段范围,Ag滤光片相对于另外三种滤光片较为合适。从而为现场X荧光分析仪的研制提供技术支撑。     

MC法确定微型X射线管点源电子束最佳入射角

利用MC法,模拟不同电子入射方向的微型X射线管出射X射线谱,从而得出最佳入射角。模拟了50 keV能量的点源电子束、2μm银靶、250μm铍窗的X射线管,得到电子的最佳入射角为15°。结果表明:与传统微型透射式X射线管结构相比,调节电子入射角后的原能谱中低能X射线本底对待测元素的特征X射线的干扰减少了,并且电子束轰击靶材产生连续的韧致辐射和特征X射线的相对强度也提高了,有利于EDXRF分析的精度与准确性。     

液闪分析中反符合屏蔽对各种放射性核素计数率的影响

采用有/无反符合屏蔽的3台液闪仪测定了多种放射性核素的计数率,结果表明:对α核素、纯β核素和不存在β-γ级联辐射的β/γ核素,反符合屏蔽对其计数率的影响可以忽略;但对存在pγ级联辐射的β/γ核素,反符合屏蔽使其β计数率显著降低.因此,用有反符合屏蔽的液闪仪进行绝对测量时必须考查待测核素的衰变特性.     

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.     

EDXRF中吸收增强效应实验的指数刻度方法初探

针对EDXRF技术分析矿石中铁元素含量问题,提出了一种新的刻度方法。利用EDXRF分析技术得到了钛、钒、镍、铜、锌对铁元素的吸收增强效应。结果表明,Fe元素Kα系X射线的归一计数率（RFe）与含量（WFe）之间的关系表现为双曲线形式。根据前期研究结果,建立了一种基于最小二乘回归算法的指数拟合工作曲线刻度方法,同时实现了对基体效应的有效校正。通过对3种铁矿石中铁元素含量计算结果表明,与传统的多元回归刻度方法相比,指数刻度方法有较好的计算结果。     

用简易效率示踪法测定~3H的衰变率

纯β发射体衰变率绝对测量的效率示踪法是利用一种衰变率精确已知的适当的β(或β-γ)核素作为示踪剂,并与待测核素在同样的条件下计数,然后把待测样品的计数率N_β当作示踪剂计数效率ε_β的函数,外推到ε_(βT)为1处。这样得到的外推值就被认为是待测样品的衰变率。用一个式子来表示,就是:     

地质样品微量稀土元素的同位素源激发X射线分析

在样品厚度足够薄的情况下,X荧光强度与样品中待测元素的重量浓度成正比。若将标准与样品在相同条件下激发测量,则有: G_x=C_s·N_x/N_s式中,O_x、O_s分别为样品和标准中待测元素量;N_x、N_s分别为样品和标准中待测元素特征X射线峰面积,我们由不同浓度单元素标准的测量结果,用最小二乘法求出线性标定方程。同时,我们还利用混合标准样品,     

TBP色层分离-超声波雾化-ICP/AES法测定二氧化铀中二十一个微量杂质元素

选用TBP(磷酸三丁酯)柱上分离技术分离铀与待测元素,超声波雾化进样,ICPAES法对二氧化铀中二十一个微量杂质元素测定的工作参数、酸度干扰、共存元素干扰、载气流量的选择、去溶温度等进行了试验研究。当取样量为250mg时,Al,Ag,Ba,Ca,Cd,     

计数率测量仪死时间的确定方法

采用反应堆不同的运行功率和缓发中子不同时刻的衰减作为模拟源,测量出两套计数率测量仪的死时间分别为3.65和5.18μs,并提出利用反应堆的功率周期上升测量计数率测量仪死时间的方法。     

14MeV中子活化分析农作物种子

利用14MeV中子活化分析农作物种子、采用三种不同的探测系统对小麦、黄豆中的N、P、K元素进行了分析。我们采用了通常的相对比较法,待测元素含量由式W_x=(φ_x·A_x/φ_s·A_s)·W_s计算,式中φ_x和φ_s分别为辐照过程中样品和标样所接受的中子通量;A_s和A_x分别为标样和样品中待测元素特征峰面积。针对0.511峰具有较复杂来源的特点,采用符合-多定标解衰变曲线的方法,以排除干扰。N、P、K经活化均产生0.511MeVγ射线。     

编后语

本期汇集了22篇国外野外能谱方法的文章。伽玛能谱测井方面的资料另行发表。从这期文章中可以引出下述看法: 1.在矿石模型上,用不同规格的探测器实测各种基本谱线,以选择最佳谱段,选择原则是:甄别阈漂移时,计数率梯度应该最小;计数率要高;区分系数也要高。因此,可根据不同目的和不同规格的探测器,用实测的方法合理选择最佳的谱段。例如,用野     

实时核信号数字化脉冲成形关键技术研究

本文对理想核脉冲信号和实际探测器输出信号分别进行了计算机模拟仿真与分析,总结了不同成形时间的核脉冲信号的数字梯形成形参数的确定方法。在高计数率场合时提高了有效测量计数率,消除了部分脉冲的堆积并减少了系统死时间。同时,采用256点和512点数字三角成形方法测试了Si-PIN半导体探测器的性能,并与模拟电路成形方法进行了对比测试。测试结果表明,脉冲数字成形处理方法提高了探测器计数率和分辨率。     

高功率CaO/W/RVCF复合靶的设计与制备

为利用质子轰击⁴⁰Ca靶产生放射性核束³⁷K,本文系统研究了⁴⁰Ca靶的设计、制备和模拟的全过程。综合考虑反应截面、靶材料的丰度、熔点、蒸汽压和短扩散路径等,确定选择CaO作为靶材料,高孔隙率的网状玻璃碳纤维(RVCF,reticulated vitreous carbon fiber)作为基衬材料。采用PC（paint coating）法将CaO材料沉积在RVCF基衬上,为防止高温下CaO与RVCF发生化学反应并降低靶材料的抗高温性能,在沉积CaO靶材料前采用CVD（chemical vapour deposition）法对RVCF基材沉积1层1~2 μm厚的W保护层。根据质子束轰击复合靶的能损计算与分析结果,设计了靶室筒内装入厚靶的结构和靶室筒的散热结构。最后采用Comsol计算程序模拟分析了靶及靶室的温度分布,得出了此厚靶在75 MeV质子束入射时能承受的最大束流功率为7.5 kW。     

PIXE分析中推广的内标法原理及其应用

在PIXE分析中,目前广泛使用内标法作为定量计算的方法。内标法要求内标元素必须均匀混合在待分析样品中,这对有些样品是难以实现的,或者不希望作这样的混合。推广的内标法要求获得均匀分布的束流剖面。在这一条件下,内标元素不必与待测样品均匀混合,内标元素只要在束流范围内,即使不在样品上也没有关系。推广的内标法保存了普通内标法的各项优点,避免了普通内标法要求内标元素和样品必须均匀混合所带来的困难。     

主动式多重性方法对黄饼中铀定量的模拟研究

黄饼材料中铀的准确定量是后续处理工艺选择的关键,文中在主动式多重性方法的基础上,提出了一种通过记录分析中子源诱发238U裂变信息,进行铀定量的方法。但由于黄饼材料自身存在中子自屏蔽效应以及含水量的差异,导致定量结果存在偏差。为了进一步提高定量准确性,使用MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport)结合MATLAB程序优化选择了²⁴¹Am-Be源作为激发源;另外,通过对不同质量及含水量系列化样品的模拟发现：铀定量误差主要来自于泄漏增殖因子M_L与增殖因子M差距的不匹配。通过MCNP模拟获取M随铀质量变化规律的曲线后,根据样品净含量选择合适的增殖因子M,再根据二重计数率D进行定量计算,获得铀定量的相对误差小于5%;含水量的变化带来的中子自屏蔽效应对多重计数率影响较大,通过S₀/S_i与D₀/D_i的关系对二重计数率D进行修正后再进行计算,铀定量的相对误差能够控制在10%左右;该研究对中子多重性方法在黄饼生产与测量中的应用推广具有重要的...     

FP法在SDD-EDXRF无标样分析技术中的应用研究

为实现能量色散X荧光(EDXRF)技术对元素含量的无标样分析,建立了基本参数法(FP法)数理分析模型,并计算得到了模型中质量吸收系数(μ)、激发因子(E)等关键参数.实验中,利用基于硅漂移探测器(SDD)的EDXRF测量系统(SDD-EDXRF),对Fe-Cu、Fe-Ti两种伪二元体系样品进行能谱测量,并采用自行开发的FP法计算程序,分析得到了混合样品中各元素含量,含量的计算值与实际值的最低相对误差小于2％,精密度相对标准偏差低于0.8％.结果表明,所建立的FP法分析模型,能较好克服元素间的吸收增强效应,可应用于SDD-EDXRF的无标样分析过程.     

BP神经网络预测EDXRF中铁、钛元素含量

为了更好地定量分析矿石样品中铁、钛元素的含量,应用EDXRF分析技术建立了一个基于BP神经网络的预测模型。将矿石样品在EDXRF光谱仪中测得的荧光强度计数作为BP神经网络模型的输入变量,对该模型进行训练和检测。实验结果表明:该BP神经网络预测模型能获得较精确的结果,预测铁含量结果的相对误差不大于2.4%;预测钛含量结果的最大相对误差不大于2.3%;可用于地质矿石样品元素含量的分析预测。     

ICP-AES法测定钛合金中次要成分和杂质元素

采用盐酸溶解试样,ICP AES法直接测定钛合金中次要成分Al,Zr和12种杂质元素。对酸度、钛基体等进行了探讨。当试样溶液中钛合金的浓度为5mg/ml时,其待测元素的测定范围为10～3200μg/g。回收率为95%～115%,相对标准偏差优于4.04%。