X射线荧光分析仪的基体效应的种类与分析-华普通用

在X射线荧光分析仪中，随着高度精密、稳定仪器的出现与发展，基体效应已成为元素定量测定中分析误差的主要来源。所谓基体效应，全面说来，是指样品的基本化学组成和物理-化学状态的变化，对分析射线强度所造成的影响。样品的基本化学组成，通常指包括分析元素在内的主量元素；样品的物理-化学状态，则应包括固体粉末的粒度、样品表面的光洁度或粗糙度、样品的均匀性以及元素在样品中存在的化学态等。因此，基体效应大致上可以分为两类：

 1)吸收与激发(增强)效应

① 原级入射线进人样品时所受的吸收效应；

② 荧光谱线出射时受样品的吸收或分析元素受样品中其它元素的激发效应；

③ 第三级的激发效应。

以上各级吸收和激发效应，都随着样品基体化学组成的差异而发生变化。

 2)其它物理化学效应

① 样品的均匀性、粒度和表面效应；

② 化学态的变化对分析线强度的影响。

以上两类物理-化学效应，尤其是前者，时常也会给分析线强度的测量带来重大误差。

 一、吸收与激发效应

对一给定元素的某一吸收限的短波侧，质量衰减系数pm迅速地随着波长λ的增加而变大，根据式μm=Kλm及勒鲁的研究结果，对于若干主要谱系，在0.18-10A的波段，λ的幂值m变化在2.1~2.8之间。因此越是接近吸收限短波侧的谱线，所受的吸收或衰减就越大。而且，对一谱系，由于km随的变化是连续的，故在样品中发生的吸收与激发效应亦随谱线的波长而连续地变化，直到波长增加到某一吸收限，质量衰减系数pm才发生陡然的变化。

X射线荧光分析仪在吸收和激发效应中，最主要的是，原级入射线进入样品时所受到的吸收效应和荧光谱线出射时受样品的吸收或分析元素受其他元素的继发效应。对于化学组成不同的样品，当分析元素含量相同时，吸收和激发效应表现在对同一分析线的强度影响上，首先是由于样品对原级入射线和分析线的联合质量衰减系数的差异造成的。

二、粒度效应

在荧光强度的推导公式中，假设的样品都是均匀且表面光滑的。但是实际上只有液体样品或经过充分抛光的纯金属或某些合金样品才能满足这些条件。对于其他固体样品特别是粉末样品常常存在着样品不均匀及粒度效应和表面效应。

均匀样品，对于固体粉末样品来说是指粉末的粒度和化学组成完全相同的样品。实验表明这种样品在给定的压紧份数下，粒度越小，荧光谱线的强度越高。对于给定的粒度来说，压力越大，即压紧份数越小，荧光谱线强度也越高。而不均匀样品则不同，在不均匀样品中，存在着各种不同的粒度或化学组成的颗粒，影响荧光谱线强度的因素会较复杂。

三、表面效应

样品表面状态和荧光谱线强度的关系不可忽视。当样品是由磨料、锯料或锋料制成大小一定的块状物体时，其表面必须经过适当的磨平或抛光。

X射线荧光分析仪谱线强度不仅与样品的表面构造和纹沟的性质有关，而且也受样品位置、纹沟和进出X射线方向影响。对于后者，可以通过测量过程中同时转动样品减少或消除，如不能转动则应使纹沟的方向与入射和出射线所成的平面平行。